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国内外主流工业机器人伺服器厂商产品对比

2021-01-05 阅读:
在工业机器人的应用中,当控制器发出运动指令后,需要相应的机构部件去精确执行,这就是伺服系统的主要作用。伺服系统可以看作是工业机器人的小脑,根据控制器的命令为机器人关节的

在工业机器人的应用中,当控制器发出运动指令后,需要相应的机构部件去精确执行,这就是伺服系统的主要作用。zheednc

伺服系统可以看作是工业机器人的小脑,根据控制器的命令为机器人关节的运动提供精准的位移、速度与力矩,一个典型的伺服系统包含有伺服驱动器和伺服电机两部分。zheednc

伺服驱动器中主要包括整流部、逆变部、控制部等部分,伺服电机一般包含电机和编码器两个部分,编码器可以将精确测量的转子位置与电机转速反馈至驱动器,从而形成一个完整控制回路。商用电经过整流、逆变,接收控制部得到的指令信号与编码器的反馈信号,最终输出合适的SPWM波形驱动伺服电机运转。zheednc

当前交流伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置闭环控制算法,对闭环系统的设计、调试要求都很高,这也是伺服系统中核心难点所在。zheednc

伺服系统市场格局

伺服系统的下游行业应用主要集中在电子及半导体制造设备、机床、工业机器人、锂电制造设备等领域,其中在工业机器人上的应用大概占据整体应用的9.4%,由于对位移、速度等的精度要求较高,应用在工业机器人上的多为伺服系统中的高端产品。zheednc

从市占率来看,外资品牌占据了国内伺服系统市场的大部分份额。以三菱、安川、松下为代表的日系伺服系统占据了市场的前三名,占比合计超过30%,紧随其后的是台系伺服的台达和欧系伺服的西门子,占比分别为9.9%和6.5%,而以汇川技术和禾川科技为代表的国产伺服厂商虽然近年来发展十分迅速,但市占率仍然较小,分别为6.2%和1.5%,还有很大的提升空间。zheednc

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图:2019年国内伺服系统市场格局zheednc

目前国产伺服系统与国际先进水平在动力输出功率方面大体相同,没有明显差距,差距主要体现在响应速度、大小和稳定性等方面。在运动控制性能方面,西门子的产品具备2kHz的速度环频率响应能力,安川为1.5kHz,多摩川和汇川则都为1.2kHz,欧系产品优势更为明显,尤其在要求高速度和精度的领域。zheednc

日系伺服产品的稳定性较好,可以满足大部分应用领域的需求,尤其是小功率电机,优势明显。zheednc

在伺服系统大小方面,为了配合机器人的体形,伺服系统必须体积小、质量小、轴向尺寸短,相比国产伺服系统,日系、欧系产品更加紧凑。zheednc

责编:胡安zheednc

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