为什么中小型机器人用同轴电机式安装电机

  【中国机床商务网栏目 机床仩下游】具有自主知识产权的核心技术是企业的“命门”所在。

  随着现代工业技术的不断升级和发展智能制造水平的高低已经成為制造业强国的重要标志之一,

是智能制造执行层的核心装备是完成智能制造最后生产阶段的硬件基础,也是先进制造业的代表性产品


  因缺乏核心的技术,我国工业机器人核心零部件伺服

长期依赖进口制约了中国机器人产业的发展。《中国制造2025》规划总体部署了機器人伺服电机的目标:到2020年性能、精度、可靠性达到国外同类产品水平。


  为了改变这种被动的局面格力从功率密度、齿槽转矩、电流环设计等三方面入手,自主研发出工业机器人用高性能伺服电机及

被科技成果鉴定会专家组评审,总体技术达到“国际先进”水岼其中伺服电机功率密度、过载能力等性能指标达到“国际领先”水平。


  那么这款自主研发的惊呆格力工业机器人用伺服电机,究竟有哪些不凡之处

  1、超低转矩脉动,定位精准

  众所周知伺服电机的定位精度是一个重要的指标,而转矩脉动是保证定位精喥的一个重要因素格力工业机器人用伺服电机通过自主研发的低齿槽转矩与转矩脉动系统设计技术,有效降低伺服电机的齿槽转矩和转矩脈动,进一步提升伺服系统的控制精度电机的齿槽转矩、转矩脉动性能,可与业界一流企业媲美

  2、结构紧凑,反应灵敏

  传统嘚伺服电机均采用通用制动器结构固化,电机小型化受限为此,格力自主研发制动器创新性地使整个伺服系统发挥整体协同设计作鼡,使电机结构更加紧凑格力工业机器人用伺服电机整机长度仅111mm,比一听可乐还短领先业界,功率密度高达282.5W/kg为行业之最。其搭配20bit高汾辨率绝对值编码器极大地提高了工业机器人的柔性和精准度。

灵活度爆表的格力工业机器人

  3、宽运行范围运行稳定

  格力工業机器人用伺服电机具备宽运行范围,最高转速可达6500r/min瞬时过载能力为3.5倍额定转矩,达到业界最高水平极大的提升了伺服电机应对不同負载要求的能力,电机使用的可靠性和稳定性得到进一步增强

  4、优良的温升特性,安全可靠

  随着电机功率密度提升以及结构小型化电机温升超标成为了主要的瓶颈。格力工业机器人用伺服电机采用的轴向传热路径系统设计技术,在保证伺服电机的高功率密度、小型化的同时将电机温升控制在合理范围。

  无扣点式齿轭分离定子铁芯自粘结构及工艺技术

  制动器与电机端盖一体化设计技术

  电机轴向传热路径系统设计技术

  低齿槽转矩与转矩脉动系统设计技术

  作为国民企业格力不忘初心,牢记使命始终坚持走自主创新的发展道路,并不断以自主核心技术为中国的工业发展注入强大动力为更多中国企业赋能,推动中国由制造业大国向制造业强国轉变

  未来,格力将在自主创新发展上继续发力“以关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新为突破口,敢於走前人没走过的路努力实现关键核心技术自主可控,把创新主动权、发展主动权牢牢掌握在自己手中”

  (原标题:中国造再一次破解“卡脖子”技术,格力机器人用伺服电机通过评审)

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  在世界工业机器人业界中鉯瑞士的ABB、德国的库卡、日本的发那科和安川电机最为著名,并称工业机器人四大家族它们在亚洲市场同样也是举足轻重,更占据中国機器人产业70%以上的市场份额几乎垄断了机器人制造、焊接等高阶领域。本篇文章就来揭秘这“四大家族”

  ABB集团是全球500强企业,总蔀位于瑞士苏黎世由两个历史100多年的国际性企业——瑞典的 ASEA 和瑞士的BBC Brown Boveri 在1988年合并而成,两公司分别成立于1883年和1891年

  1974年,ABB公司研发了全浗第一台全电控式工业机器人-IRB6主要应用于工件的取放和物料的搬运。至2002年ABB公司销售的工业机器人已经突破10万台,是世界上第一个突破10萬台的厂家

  现今,ABB拥有最多种类的机器人产品、技术和服务是全球装机量最大的工业机器人供货商。ABB强调的是机器人本身的整体性以其六轴机器人来说,单轴速度并不是最快的但六轴一起联合运作以后的精准度是很高的。

  以“专业严谨实用至上”著称的ABB朂早是从变频器开始做起的,传承了瑞士严谨的企业精神在世界占据着重要的位置,在中国大部分的电力站和变频站都是ABB做的。

  對于机器人自身来说最大的难点在于运动控制系统,而ABB的核心优势就是运动控制可以说,ABB的机器人算法是四大主力品牌中最好的不僅仅有全面的运动控制解决方案,产品使用技术文档也相当专业和具体

  ABB还讲究机器人的整体特性,在重视品质的同时也讲究机器人嘚设计但众所周知是,配备高标准控制系统的ABB机器人价格都很贵此外,有不少的企业反应在四大主力品牌中ABB的交货期是最长的。

  “实用至上”方面ABB极少拍摄特效剪辑视频,很难吸引眼球但是可以博得业内人士好感。而ABB产品外观不出彩,配件选型不追新实鼡够用再来点好用。

  另外ABB有完善的支持文档,相对成熟的网上社区巨大的市场保有量和应用案例。

  库卡(KUKA)于1898年在德国奥格斯堡建立最初主要专注于室内及城市照明,不久后开始涉足其他领域1973年研发了名为FAMULUS的第一台工业机器人。

  库卡公司主要客户来自汽车制造领域同时也专注于向工业生产过程提供先进的自动化解决方案,更涉足于医院的脑外科及放射造影其橙黄色的机器人鲜明地玳表了公司主色调。

  不得不提的是库卡的客户其客户有:通用汽车、克赖斯勒、福特、保时捷、BMW、奥迪、奔驰、福斯、法拉利、哈雷、波音、西门子、宜家、施华洛世奇、沃尔玛、百威啤酒、可口可乐等著名大咖级企业。

  操作简单但故障率较高

  如果说ABB是汽車中的奔驰,那么库卡就是汽车中的宝马虽说同是高端汽车,但是宝马的返修率要高于奔驰据悉,相对于ABB、发那科等机器人库卡机器人的返修率是较高的。

  库卡在国内销售的优势在于它的二次开发做的好 就是一个完全没有技术基础的小白,甚至文化水平只是初等的学生用库卡的软件一天之内就可以上手操作。

  在人机界面上为了迎合中国人的习惯,库卡做得很简单就像玩游戏机一样好鼡,相比较之下日系品牌的机器人的控制系统键盘很多,操作略显复杂

  值得一提的是,库卡在重负载机器人领域做的比较好在120KG鉯上的机器人中,库卡和ABB的市场占有量居多而在重载的400KG和600KG的机器人中,库卡的销量是最多的

  库卡在工业机器人这个行当也闯了40多姩,该有的积累一个不少工艺包照样提供了一大堆,常见应用一个不缺

  单看产品外观,比ABB那就时尚太多了追新、时尚是库卡的標签。库卡还是做机器人的厂家里最会玩特效的这货近几年发布了几个不靠谱的宣传视频,圈外是火了一把圈内被很多人吐槽。

  總而言之库卡是一家“不走寻常路”的厂商,虽然技术水平相对ABB较弱但仍然代表了业内一流水平。

  发那科(FANUC)创建于1956年三年后艏次推出了电液步进电机,进入70年代得利于微电子技术、功率电子技术,尤其是计算技术飞速发展发那科毅然舍弃了使其发家的电液步进电机数控产品而开始转型。

  1976年发那科研制成功数控系统随后又与SIEMENS公司联合研制了具高水平的数控系统,从那时起发那科的产品日新月异,年年翻新成为当今世界上数控系统、设计、制造、销售实力最强的企业之一。

  富士山下的黄色巨人

  发那科的总部唑落在富士山下得益于其在工业自动化领域的巨大成就,被人们称为“富士山下的黄色巨人”同时发那科也是最早为人所熟知真正使鼡机器人制造机器人的企业。

  精度非常高但过载不行

  被称为当今世界数控系统科研、设计、制造、销售实力最强大的企业,发那科关于数控系统的研究可以追溯到1956年具备前瞻性的日本技术专家预见到3C时代的到来,并组建了科研队伍

  历史的沉淀造就了发那科在精度上的优势,因为在数控机床的加工过程中其所加工的零部件的精度直接影响产品的质量,部分机械零部件和精密设备的零部件對加工精度的要求非常高

  而将在数控系统的优势用于机器人身上,发那科的工业机器人精度也很高此外,发那科工业机器人与其怹企业相比独特之处在于:工艺控制更加便捷同类型机器人底座尺寸更小、更拥有独有的手臂设计。

  但是发那科在机器人的稳定性上,做得还不是最好据悉,在满负载运行的过程中当速度达到80%的时候,发那科的机器人就会报警这也说明了发那科机器人的过载能力并不是很好。

  所以发那科的优势在于轻负载、高精度的应用场合这也是发那科的小型化机器人(24KG以下的)畅销的原因。

  在集成软件包方面发那科为用户提供了大约70个选项包,可以满足绝大部分应用需求同时发那科也是目前业内唯一在机器人控制器内集成視觉的厂商,只需要购买普通的工业相机即可完成各种复杂的视觉应用

  价格公道:安川电机

  安川电机( YASKAWA )创立于1915年,是日本最夶的工业机器人公司总部位在福冈县的北九州岛市。

  1977年安川电机运用自己的运动控制技术开发生产出了日本第一台全电气化的工業用机器人,此后相继开发了焊接、装配、喷漆、搬运等各种各样的自动化作用机器人并一直引领着全球产业用机器人市场。

  截至2015姩9月 安川电机累计出售机器人台数已突破28万台,成为全球机器人销量冠军!

  另外安川是第一家正式进入中国市场的机器人公司,早在1997年就与首钢合资成立了首钢莫托曼

  稳定性好,但精度略差

  传承了近百年的电气电机技术安川的AC伺服和变频器市场份额稳居世界第一。

  安川是从电机开始做起的因此它可以把电机的惯量做到最大化,所以安川的机器人最大的特点就是负载大稳定性高,在满负载满速度运行的过程中不会报警甚至能够过载运行。

  因此安川在重负载的的机器人应用领域比如汽车行业,市场是相对較大的

  但相比较发那科的机器人来说,安川机器人的精度没有那么高在同等价格的基础上,如果客户要求精度高的话往往会选擇发那科的机器人。

  但好在安川机器人价格优势明显可以说是四大品牌中价格最低,性价比较高的安川走的是批量化的道路。

  以下是“四大家族”2015年的财务资料:

  注:ABB机器人只占ABB全部收入的一小部分数据仅供参考。

  从表中我们可以看到发那科有着茬工业圈很难想象的高利润率。对此国内工业机器人供应商产品总监韩峰涛这样讲道:

  “不知道有多少人注意到一个事实,那就是茬网络上很难搜索到Fanuc的技术或产品资料而这种情况源自发那科的有意为之。

  在2009年发那科通知著名的工业机器人论坛Robotforum Support for Robotprogrammer and Users - Index删除其网站上所有网友分享的发那科机器人的随机文档和技术资料,有理由相信其他的讨论平台同样收到了类似的通知:

  但实际上目前几乎所有的機器人厂商在其官方网站上都或多或少提供了产品技术文档供用户下载即使是被人们认为“不够开放”的其他日系厂商,譬如DensoMitsubishi等,都提供了足够了解该品牌机器人绝大部分功能的文档

  开放的文档不仅可帮助用户更快的熟悉产品,实际上也减少了厂商技术支持的工莋量但是发那科显然不这么想,相反发那科针对二手机器人技术支持的规定又为人诟病。

  如果你购买了一台二手发那科机器人茬正式使用前必须要向发那科缴纳大约$10000/台的重授权费,以便让发那科在它的数据库中将那台机器人的主人变更为你如果不缴纳,没有技術支持没有软件升级,没有修理配件再加上你可能连说明书都没有,祈祷吧

  不过话说回来,在中国这几十年的现代化建设进程Φ类似这样被外资企业近乎强征的费用各行各业应该都不鲜见,发达国家的企业在落后市场充分利用其先发优势无可厚非但一直落后挨坑是不能忍的。

  国内做科技实业的公司即使没能很好的活下去,把国外产品的价格拉下来于国于民也是有莫大好处的。”(作鍺署名:航空知识)

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a.无人机应用中的电机驱动 b.无人机應用中的电机驱动参考设计 c.机器人应用中的电机驱动简介及参考设计

职务:Technical Sales Engineer Patrick毕业于浙江大学拥有工学学士及硕士学位。毕业后加入德州儀器半导体技术(上海)有限公司主要参与负责美企跨国公司在中国区的业务,致力于通讯、家电等领域的产品推广目前在电机驱动產品线进行轮岗。

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