整體來看,工業(yè)機器人的總成本中,核心零部件的比例接近70%,其中減速器、伺服電機和控制器占比分別為32%、22%和12%。
▲工業(yè)機器人核心零部件及本體成本占比
▲中國工業(yè)機器人減速器市場格局
▲中國工業(yè)機器人伺服系統(tǒng)市場格局
▲中國工業(yè)機器人控制系統(tǒng)市場格局
▲2017 年中國工業(yè)機器人市場格局
核心零部件技術是機器人本體企業(yè)的核心競爭力
1.減速器:工業(yè)機器人不可或缺的明珠
(1) 技術分析:RV與諧波減速器占據(jù)主流地位
伺服電機由于脈動信號的驅動,本身具備調速功能,那么機器人為何需要減速器?
由于工業(yè)機器人需要重復、可靠地完成大量工序任務,對其定位精度和重復定位精度要求很高,因此需要專門的減速器以保證精度。減速器的另一作用是傳遞負載:當負載較大時,伺服電機功率有限導致輸出扭矩較小,此時需要通過減速器來提高扭矩。此外,伺服電機在低頻運轉下容易發(fā)熱和出現(xiàn)低頻振動,對于長時間和周期性工作的機器人這都不利于確保其精確、可靠地運行。
精密減速器的存在使伺服電機在一個合適的速度下運轉,并精確地將轉速降到機器人各部位需要的速度,提高機械體剛性的同時輸出更大的力矩。與通用減速器相比,機器人關節(jié)減速器要求具有傳動鏈短、體積小、功率大、質量輕和易于控制等特點。
工業(yè)機器人用精密減速機主要分為5類,不同類型的精密減速機在傳動效率、減速比方面各不相同。衡量精密減速機的主要指標包括:扭轉剛度、傳動精度、啟動轉矩、空程、背隙、傳動誤差、傳動效率等。
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