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自德國提出工業4.0之后,中國也提出了“中國制造2025”規劃,隨著中國自動化速度的增加,未來中國將會成為機器人超級大國,工業中機器人的需求也會大大增加,在工業機器人高增長刺激下,其控制系統和自動化主要產品伺服電機發展之路必將發生改變,伺服電機作為工業機器人的動力系統以及機器人運動的“心臟”。
工業機器人的快速增長已經在一定程度上刺激了伺服電機市場的發展。按現在工業自動化用量的測算,90%的工業機器人使用伺服電機,同時,每個工業機器人裝配的伺服電機都是平均量,那么2014年中國所增加的對伺服電機的需求在231000臺。而這個數字在2019年將有望達到737000臺。我們一起來看下他們的共存關系。
工業機器人與伺服電機的共存關系:
伺服電機一般安裝在機器人的“關節”處,機器人的關節驅動離不開伺服系統,關節越多,機器人的柔性和精準度越高,所要使用的伺服電機的數量就越多。
機器人對關節驅動電機的要求非常嚴格,因而對電動伺服驅動系統的要求也很嚴格,主要有以下幾個方面:
1、快速響應性,電伺服系統的靈敏性愈高,快速響應性能愈好;
2、起動轉矩慣量比大,在驅動負載的情況下,要求機器人的伺服電機的起動轉矩大,轉動慣量小;
3、控制特性的連續性和直線性,隨著控制信號的變化,電機的轉速能連續變化,有時還需轉速與控制信號成正比或近似成正比,調速范圍寬,能使用于1:1000~10000的調速范圍;
4、體積小、質量小、軸向尺寸短,以配合機器人的體形;
5、能經受得起苛刻的運行條件,可進行十分頻繁的正反向和加減速運行。
目前,在中國工業機器市場,85%的伺服電機是外資品牌,國產伺服電機有待升級。國產伺服電機目前的現狀是,小的不小,大的不大!這個怎么理解呢?小功率伺服電機,小型化不行,普遍偏長,比如輕載機器人常用的200W和400W伺服電機,目前多富士系列伺服電機,日系伺服系統的發展模式是分層協同發展,整體性能優異,與日本的機器人發展很相似。
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