基于中國(guó)智能制造發(fā)展起步晚的國(guó)情，早期的機(jī)器人一般都是運(yùn)用通用性伺服電機(jī)產(chǎn)品居多，包括目前市面上的伺服電機(jī)產(chǎn)品大多還是通用型的。

 

“機(jī)器人用的伺服電機(jī)和其他設(shè)備的伺服電機(jī)也有所不同，機(jī)器人上需要高速、高精度、高可靠的伺服電機(jī)，目前國(guó)產(chǎn)的伺服電機(jī)只能滿足焊接機(jī)器人的要求。”

 

 

由于伺服電機(jī)并非為機(jī)器人專門(mén)研發(fā)，在產(chǎn)品性能上仍無(wú)法滿足高端機(jī)器人需要的功能和參數(shù)。這在較大程度上，也反映了出了伺服電機(jī)在應(yīng)用上的局限性。

 

 

深圳福士工業(yè)科技有限公司總經(jīng)理葛歡慶更是直言不諱地評(píng)價(jià)道：“沒(méi)有一家的產(chǎn)品能夠真正應(yīng)用到工業(yè)機(jī)器人上”

 

 

據(jù)了解，很多伺服電機(jī)都能應(yīng)用到非常簡(jiǎn)單的機(jī)器人上，但如果需要控制功能復(fù)雜一點(diǎn)，就無(wú)法滿足要求，其中的技術(shù)層次有很多差別。

 

 

一般來(lái)說(shuō)，具備高性能、高精度、高穩(wěn)定性等要素的伺服電機(jī)，需要軟硬件之間的配合。而國(guó)產(chǎn)伺服電機(jī)還欠缺使用的電機(jī)數(shù)字算法和高可靠的功能模塊、元器件等方面的成熟技術(shù)，導(dǎo)致生產(chǎn)管控、技術(shù)穩(wěn)定性較差。

 

 

國(guó)外甩咱們幾條街了？

 

 

談及當(dāng)前伺服電機(jī)，不少業(yè)內(nèi)人士皆表示，目前國(guó)內(nèi)的伺服電機(jī)與國(guó)外還有很大一段差距。那么，這中間的差距   究竟有多遠(yuǎn)？國(guó)外做到哪一步了？

 

 

總體來(lái)說(shuō)，目前國(guó)內(nèi)小功率的伺服電機(jī)小型化方面比較欠缺，比如輕載型的機(jī)器人常用到的200W和400W的伺服電機(jī)國(guó)內(nèi)普遍偏長(zhǎng)，但是國(guó)外的如安川、松下的都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了短小精致。

 

 

配天集團(tuán)副總裁、CTO徐志根認(rèn)為，存在這樣的差距主要體現(xiàn)在工藝和材料上，比如采用更高牌號(hào)的永磁體、工藝上如何降低端部長(zhǎng)度等；另一方面，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的編碼器尺寸上也較國(guó)外的大；抱閘國(guó)內(nèi)外也存在類(lèi)似的差距。

 

 

從性能方面來(lái)看，國(guó)內(nèi)在動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力、過(guò)載能力方面與國(guó)外差距較大。

 

 

伺服電機(jī)從獲得指令信號(hào)到完成指令這一過(guò)程，其響應(yīng)指令信號(hào)的時(shí)間愈短，電機(jī)伺服系統(tǒng)的靈敏性愈高，快速響應(yīng)性能愈好。而在過(guò)載能力方面，由于機(jī)器人會(huì)進(jìn)行十分頻繁的正反向和加減速運(yùn)行，因此電機(jī)必須能經(jīng)受得起苛刻的運(yùn)行條件，并能在短時(shí)間內(nèi)承受數(shù)倍過(guò)載。

 

 

不過(guò)，在這兩個(gè)方面，國(guó)產(chǎn)伺服電機(jī)與歐系、日系、臺(tái)灣這三大派系之間的差距懸殊。

 

 

目前，日系的主流品牌主要以多摩川、安川、松下、三菱、山洋為主，歐系的以LAFERT、科爾摩根為主，而臺(tái)灣則以東元電機(jī)為代表，對(duì)于同樣的電機(jī)(同功率、慣量、同水平制造商等)。

 

 

“在動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力、過(guò)載能力方面，歐系電機(jī)較好，日系、臺(tái)灣能力稍弱，通過(guò)對(duì)多種電機(jī)的測(cè)試，我們發(fā)現(xiàn)歐系的電機(jī)效率普遍比日系的電機(jī)高，日系電機(jī)效率大概在85%左右，歐系的電機(jī)效率在95%左右，而國(guó)產(chǎn)的效率則很低。”新時(shí)達(dá)張敏梁博士說(shuō)道。

 

 

國(guó)產(chǎn)伺服該沖向何方？

 

 

伺服電機(jī)的核心零部件的技術(shù)突破不僅直接關(guān)乎國(guó)內(nèi)機(jī)器人企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的提升，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，對(duì)于整個(gè)中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。

 

 

在國(guó)內(nèi)外差距懸殊的情況之下，未來(lái)國(guó)產(chǎn)伺服電機(jī)應(yīng)該往哪些方向發(fā)展呢？

 

 

集成化的方式主要體現(xiàn)為，將電動(dòng)機(jī)、反饋、控制、驅(qū)動(dòng)、通訊的縱向一體化成為當(dāng)前小功率的伺服系統(tǒng)，即需要所有部件從設(shè)計(jì)、制造到運(yùn)行、維護(hù)都緊密的融為一體。

 

 

智能化則體現(xiàn)在高速、高精度、高性能化方面。那么這就需要伺服廠商采用更高精度的編碼器，更高采樣精度和數(shù)據(jù)位數(shù)、速度更快的DSP，無(wú)齒槽效應(yīng)的高性能旋轉(zhuǎn)電機(jī)、直線電機(jī)，以及應(yīng)用自適應(yīng)、人工智能等各種現(xiàn)代控制策略，不斷將伺服系統(tǒng)的基礎(chǔ)指標(biāo)(控制速度、控制精度)提高。

 

 

模塊化不僅指伺服驅(qū)動(dòng)模塊、電源模塊、再生制動(dòng)模塊、通訊模塊之間的組合方式，而且指伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部軟件和硬件的模塊化和可重用。