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最新消息 > 工業機器人的上游核心零部件產業分析

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目前減速器的主要供應商是日本的納博(Nabtesco)和哈默納科(HarmonicDrive),占全球市場75%市場份額。日本納博具備全系列產品,應用廣泛。ABB、發那科(Fanuc)、庫卡(kuka)、安川等國際主流機器人廠商的減速器均由納博和哈默納科提供。諧波減速器對技術要求較低,我國蘇州綠的和中技克美已經實現量產且應用于國產機器人,國產諧波減速器減速比范圍與日本哈默納科相當,但在輸出扭矩、平均壽命上仍與國外產品有一定差距。RV減速器要求精度較高,要求承載的負載較大。目前我國南通振康、中大力德、雙環傳動已實現量產,與國外RV減速器輸出扭矩范圍相當,但傳動精度、扭轉剛度方面不足,工藝水平仍與國外產品有差距。二、伺服電機工業機器人伺服系統由伺服電機、伺服驅動器、伺服編碼器組成,主要用于驅動機器人的關節,工業機器人的每個關節都需要一個伺服電機,用來控制速度與轉矩控制以及進行精確、快速、穩定的位置控制。伺服驅動器是通過速度環、位置環、電流環分別對伺服電機的轉速、位置、轉矩進行相應控制,實現高精度的傳動系統定位。伺服編碼器是安裝在伺服電機末端用來測量轉角及轉速的一種傳感器,目前自控領域常用的是光電編碼器和磁電編碼器。作為伺服系統的信號反饋裝置,編碼器很大程度上決定了伺服系統的精度。伺服電機作為執行元件,作用是將伺服控制器的脈沖信號轉化為電機轉動的角位移和角速度,主要由定子和轉子構成,定子上有兩個繞組,勵磁繞組和控制繞組。其內部的轉子是永磁鐵或感應線圈,轉子在由勵磁繞組產生的旋轉磁場作用下轉動。伺服電機廣泛用于各類高端機械設備,用于機器人的伺服電機僅占行業9%。因此很多機器人伺服電機生產廠商多是原先提供其他領域的伺服電機廠商。但由于機器人特殊性,對伺服電機的快速響應性、高啟動轉矩、調速范圍寬要求更高,并且為了適應機器人還要更輕量化。目前,日系和歐美占據伺服電機80%市場份額,我國自主品牌近些年來開始逐漸代替進口,如匯川技術和埃斯頓。三、控制器控制器主要負責發布和傳遞動作指令,控制工業機器人在工作空間中的運動位置、姿態和軌跡,操作順序及動作時間等。控制器分為硬件結構和軟件結構。硬件方面,目前市場已經研發了基于多CPU的分級分層控制系統。以典型的DSP控制器為例,該控制器采用模塊化結構,以工業PC作為系統的硬件平臺,通過DSP控制卡實現對機器人多個自由度的操控,提高了機器人控制器的運動控制性能。軟件方面,又分為上位機PC部分和下位機運動控制部分。其中,上位機模塊主要功能是對系統的可調參數進行設置,對機器人的正、逆運動學建模求解,并把運動控制卡與控制程序在邏輯上連接起來。下位機模塊由主控程序、運動程序和通訊程序構成,實現高速伺服插補運算、伺服運動控制。由于控制器要求算法和機器人本體相匹配,因此國際較大型機器人本體廠商都自己生產控制器,工業機器人四大家族所生產控制器的市場占有率與本體行業相似,而國內本體廠商大多還不具備自己生產研發控制器的能力,大多采用外部采購控制器的方式。

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