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，核心零部件還需更加完善

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國產(chǎn)伺服加速替代進(jìn)口
，核心零部件還需更加完善

2018-01-02 武漢邁信電氣技術(shù)有限公司

我們都知道，工業(yè)機(jī)器人的“三大”核心部件包括伺服電機(jī)

、減速器和控制器

，這也是制約我國機(jī)器人發(fā)展的重要瓶頸

。今天咱們重點(diǎn)談一談工業(yè)機(jī)器人的伺服電機(jī)市場及進(jìn)口替代

。

電動伺服驅(qū)動系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人的必不可少的關(guān)鍵零部件，是利用各種電機(jī)產(chǎn)生的力矩和力

，直接或間接地驅(qū)動機(jī)器人本體，以獲得機(jī)器人的各種運(yùn)動的執(zhí)行機(jī)構(gòu)

，通常由伺服電機(jī)以及伺服驅(qū)動器組成

。除了可以進(jìn)行速度與轉(zhuǎn)矩控制外

，伺服系統(tǒng)還可以進(jìn)行精確

、快速、穩(wěn)定的位置控制

。

伺服電機(jī)是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)，是一種補(bǔ)充馬達(dá)間接變速裝置

，它將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速

，以驅(qū)動控制對象

，可使控制速度

、位置精度非常準(zhǔn)確

，是工業(yè)機(jī)器人的動力系統(tǒng)以及機(jī)器人運(yùn)動的“心臟”。

邁信電氣的伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動器產(chǎn)品

伺服電機(jī)一般安裝在機(jī)器人的“關(guān)節(jié)”處

，機(jī)器人的關(guān)節(jié)驅(qū)動離不開伺服系統(tǒng)，關(guān)節(jié)越多

，機(jī)器人的柔性和精準(zhǔn)度越高，所要使用的伺服電機(jī)的數(shù)量就越多

。

工業(yè)機(jī)器人對關(guān)節(jié)驅(qū)動電機(jī)的要求非常嚴(yán)格

，交流伺服電機(jī)在工業(yè)機(jī)器人中得到了廣泛應(yīng)用。

工業(yè)機(jī)器人對伺服電機(jī)的嚴(yán)格要求體現(xiàn)在：

1. 快速響應(yīng)性

，電伺服系統(tǒng)的靈敏性愈高，快速響應(yīng)性能愈好

。

2. 起動轉(zhuǎn)矩慣量比大

，在驅(qū)動負(fù)載的情況下

，要求機(jī)器人的伺服電機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩大

，轉(zhuǎn)動慣量小。

3. 控制特性的連續(xù)性和直線性

，隨著控制信號的變化，電機(jī)的轉(zhuǎn)速能連續(xù)變化

，有時還需轉(zhuǎn)速與控制信號成正比或近似成正比

，調(diào)速范圍寬

，能使用于1:1000～1:10000的調(diào)速范圍

。

4. 體積小、質(zhì)量小

、軸向尺寸短，以配合機(jī)器人的體形

。

5. 能經(jīng)受住苛刻的運(yùn)行條件

，可進(jìn)行十分頻繁的正反向和加減速運(yùn)行，并能在短時間內(nèi)承受數(shù)倍過載

。

交流伺服驅(qū)動器因其具有轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動慣量比高、無電刷及換向火花等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)機(jī)器人中得到廣泛應(yīng)用

。

《2015-2019年全球工業(yè)機(jī)器人伺服電機(jī)行業(yè)報(bào)告》預(yù)計(jì)到2019年

，中國市場對伺服電機(jī)的需求將達(dá)到18.2萬臺
。

目前，國內(nèi)伺服電機(jī)高端市場主要被國外知名企業(yè)所占據(jù)

，主要來自日本和歐美
，未來國產(chǎn)替代空間很大
。有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示

，國外品牌占據(jù)了中國交流伺服市場80%左右的市場份額。

其中

，日系產(chǎn)品以50%左右的市場份額居首，其著名品牌包括松下

、三菱電機(jī)

、安川、三洋和富士等等（其中

，前三名分別為松下、三菱電機(jī)和安川

，總份額約占45%）

，以西門子

、博世和施耐德為代表的歐系品牌占據(jù)國內(nèi)伺服電機(jī)的高端市場

，整體市場份額在30%左右，國內(nèi)企業(yè)整體份額不足10%

。日系產(chǎn)品的特點(diǎn)是技術(shù)和性能水平比較符合中國用戶的需求

，以良好的性價比和較高的可靠性獲得了穩(wěn)定且持續(xù)的客戶源

，在中小型OEM市場上尤其具有壟斷優(yōu)勢

。

未來5年

，我國伺服系統(tǒng)行業(yè)受益于產(chǎn)業(yè)升級的影響
，將保持較快增長，國產(chǎn)替代空間還很大
。當(dāng)前

，我國伺服電機(jī)自主配套能力已現(xiàn)雛形，產(chǎn)品功率范圍大多在22kW以內(nèi)

，技術(shù)線上與日系產(chǎn)品接近

，較大規(guī)模的伺服品牌有20余家，主要有南京埃斯頓自動化股份有限公司

、廣州數(shù)控設(shè)備有限公司等。

近幾年

，國產(chǎn)伺服產(chǎn)品的進(jìn)口替代正在加速進(jìn)行
。起步相對較早的國產(chǎn)變頻器已經(jīng)在OEM市場取得較好成績，而國產(chǎn)伺服產(chǎn)品技術(shù)正在不斷進(jìn)步

。有分析機(jī)構(gòu)認(rèn)為

，中國伺服產(chǎn)品未來有望復(fù)制國產(chǎn)變頻器的發(fā)展路線，在OEM進(jìn)口替代市場取得較大突破

。

2010年至今，我國伺服系統(tǒng)的的國產(chǎn)替代開始進(jìn)行

。部分廠家加大推出新一代伺服產(chǎn)品

，性能得到大幅提高，市場認(rèn)可度在逐漸提升

。在機(jī)床和機(jī)械手等自動化設(shè)備的應(yīng)用中，國產(chǎn)伺服系統(tǒng)的進(jìn)口替代正在加速進(jìn)行

。

有專家表示

，伺服電機(jī)的核心技術(shù)之一是信號接插件的可靠性。國產(chǎn)伺服需要繼續(xù)改進(jìn)

，而且接插件的小型化、高密度化也是趨勢

，與伺服電機(jī)本體的集成設(shè)計(jì)是個很好的做法

，目前日系的伺服電機(jī)很多就是這樣設(shè)計(jì)的，方便安裝

、調(diào)試、更換

。

高精度的編碼器也是伺服電機(jī)的核心技術(shù)之一

，尤其工業(yè)機(jī)器人上用的多圈絕對值編碼器，目前嚴(yán)重依賴進(jìn)口。高精度編碼器未實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化

，是制約我國高檔伺服系統(tǒng)發(fā)展的重要瓶頸之一。編碼器的小型化也是伺服電機(jī)小型化繞不過去的核心技術(shù)

?div id="jfovm50" class="index-wrap">？v觀日系伺服電機(jī)產(chǎn)品的更迭

，都是伴隨著電機(jī)磁路和編碼器的協(xié)同發(fā)展升級

。

另外，國內(nèi)的伺服系統(tǒng)的基礎(chǔ)性研究缺失

，包括絕對值編碼器技術(shù)

、高端電機(jī)的產(chǎn)業(yè)化制造技術(shù)

、生產(chǎn)工藝的突破、性能指標(biāo)的實(shí)用性驗(yàn)證和考核標(biāo)準(zhǔn)的制定等等

。這些都需要國內(nèi)機(jī)器人行業(yè)的核心零部件企業(yè)去完善

。

當(dāng)前

，中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)處于大變革時代

，需要快速創(chuàng)新整合，而機(jī)器人作為一種高新技術(shù)

，是推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要支持手段

。作為機(jī)器人中用作執(zhí)行單元

，伺服電機(jī)是影響機(jī)器人工作性能的主要因素

。因此，在國內(nèi)機(jī)器人技術(shù)的自主研發(fā)方面

，我國還需加大對關(guān)鍵技術(shù)的投入和研發(fā)，提高零部件自給率

，整合現(xiàn)有研發(fā)資源

，盡快形成一批技術(shù)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、工程中心

、企業(yè)技術(shù)中心、整機(jī)及關(guān)鍵零部件檢測中心等

，同時

，培育自主知識產(chǎn)權(quán)品牌，將國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)。

特別說明：此文章素材來源于互聯(lián)網(wǎng)

，版權(quán)歸原作者所有！經(jīng)編者收集整理后

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