官方數(shù)據(jù)表露:中國持續(xù)四年成為全球最年夜的工業(yè)機械人市場,據(jù)國際機械人結(jié)合會IFR的申報,2017年,中國工業(yè)機械人銷量11萬臺,同比增加31%,約占全球銷量的1/3。今朝,中國的機械人制作商正在擴展其在國際市場的份額,2018年~2020年,中國機械人的年發(fā)賣量估計每一年均勻增15%~20%。明天本文帶您周全透視高端設(shè)備的另外一個細分范疇——工業(yè)機械人行業(yè)。
工業(yè)機械人家當
工業(yè)機械人的成長和運用,是我國制作業(yè)走向高端化和智能化的重中之重。今朝我國工業(yè)機械人家當出現(xiàn)“疾速生長”和“國產(chǎn)替換”的兩重主要特點。
工業(yè)機械人
工業(yè)機械人是面向工業(yè)范疇的多關(guān)節(jié)機械手或多自在度的機械裝配,它能主動履行任務(wù),是靠本身動力和掌握才能來完成各類功效的一種機械。它可以接收人類批示,也能夠依照事后編排的法式運轉(zhuǎn),古代的工業(yè)機械人還可以依據(jù)人工智能技巧制訂的準繩綱要行為。
工業(yè)機械人構(gòu)成構(gòu)造
工業(yè)機械人由主體、驅(qū)動體系和掌握體系三個根本部門構(gòu)成。主體即機座和履行機構(gòu),包含臂部、腕部和手部,有的機械人還有行走機構(gòu)。年夜多半工業(yè)機械人有3~6個活動自在度,個中腕部平日有1~3個活動自在度。動體系包含動力裝配和傳念頭構(gòu),用以使履行機構(gòu)發(fā)生響應(yīng)的舉措。掌握體系是依照輸出的法式對驅(qū)動體系和履行機構(gòu)收回指令旌旗燈號,并停止掌握。
工業(yè)機械人的家當鏈
工業(yè)機械人行業(yè)下游是焦點零部件,重要的是加速機和掌握體系,這相當于機械人的“年夜腦”,中游是機械人本體,就是機械人的“身材”,下流是體系集成商,國際企業(yè)都集中在這個環(huán)節(jié)上。工業(yè)機械人下游零部件行業(yè)重要是加速機、伺服機電、變頻器、掌握器等,個中加速器、伺服機電及伺服體系在工業(yè)機械人本錢中所占比重較年夜,分離為39%,28%,本體系體例造占比為22%。固然加速機、伺服體系在工業(yè)機械人本錢中所占比重較年夜,但國際加速機、伺服機電等癥結(jié)零部件成長絕對滯后,技巧程度較低,產(chǎn)物穩(wěn)固性差,與國外產(chǎn)物比擬存在很多差距,招致國際工業(yè)機械人加速機、伺服機電等零部件重要依附出口,國際企業(yè)工業(yè)機械人臨盆本錢較高,競爭力較弱。
家當鏈下游的焦點零部件
伺服機電
電動伺服驅(qū)動體系是工業(yè)機械人的必弗成少的癥結(jié)零部件,是應(yīng)用各類機電發(fā)生的力矩和力,直接或直接地驅(qū)念頭器人本體,以取得機械人的各類活動的履行機構(gòu),平日由伺服機電和伺服驅(qū)動器構(gòu)成。除可以停止速度與轉(zhuǎn)矩掌握外,伺服體系還可以停止準確、疾速、穩(wěn)固的地位掌握。其焦點技巧分為兩年夜類。
1)旌旗燈號接插件的靠得住性。國產(chǎn)伺服須要持續(xù)改良,并且接插件的小型化、高密度化也是趨向,與伺服機電本體的集成設(shè)計是個很好的做法,今朝日系的伺服機電許多就是如許設(shè)計的,便利裝置、調(diào)試、改換。
2)編碼器的高精度。特別工業(yè)機械人上用的多圈相對值編碼器,今朝嚴重依附出口 ,是制約我國高級伺服體系成長的主要瓶頸之一。編碼器的小型化也是伺服機電小型化繞不外去的焦點技巧。縱不雅日系伺服機電產(chǎn)物的更迭,都是隨同著機電磁路和編碼器的協(xié)同成長進級。
掌握器
工業(yè)機械人掌握器是機械人掌握體系的焦點年夜腦。掌握器的重要義務(wù)是對機械人的正向活動學(xué)、逆向活動學(xué)求解,以完成機械人的操作空間坐標和關(guān)節(jié)空間坐標的互相轉(zhuǎn)換,完成機械人的軌跡計劃義務(wù),完成高速伺服插補運算、伺服活動掌握。
掌握體系的開辟觸及較多的焦點技巧,包含硬件設(shè)計,底層軟件技巧,下層功效運用軟件等,跟著技巧和運用經(jīng)歷的積聚,國際企業(yè)機械人掌握器產(chǎn)物曾經(jīng)較為成熟,是機械人產(chǎn)物中與國外產(chǎn)物差距最小的癥結(jié)零部件,國際機械人掌握器所采取的硬件平臺和國外產(chǎn)物比擬并沒有太年夜差距, 差距重要在掌握算法和二次開辟平臺的易用性方面。
加速器
工業(yè)機械人焦點部件加速器是機械傳動的焦點,機械人的速度、精度都與加速器有關(guān),工業(yè)機械人應(yīng)用的加速器重要包括:諧波加速器、RV加速器。
家當鏈中下流的焦點零部件
機械人本體廠商的任務(wù)重要是臨盆機械人本體,擔任機械人癥結(jié)零部件臨盆、掌握算法、開辟情況設(shè)計等任務(wù)。
工業(yè)機械人的成長形式
依據(jù)國際經(jīng)歷來看,國際的機械人家當成長更接近于美國形式,即以體系集成商為主,單位產(chǎn)物外購或貼牌,為客戶供給交鑰匙工程。與單位產(chǎn)物的供給商比擬,體系集成商還要具有產(chǎn)物設(shè)計才能、項目經(jīng)歷,并在對用戶行業(yè)深入懂得的基本之上,供給可順應(yīng)各類分歧運用范疇的尺度化、特性化成套設(shè)備。工業(yè)機械人的年夜范圍普及將為國際相干體系集成商帶來成長機會。中國機械人家當化形式較可行的是從集成起步至成熟階段采取分工形式:即美國形式(集成)-日本形式(焦點技巧)-德國形式(分工協(xié)作)。
中國,作為工業(yè)機械人市場上的主力軍,存在著體系集成商廣泛范圍較小,年產(chǎn)值不高,面對壯大的競爭壓力。從相干市場數(shù)據(jù)來看,現(xiàn)階段國際集成商范圍都不年夜,發(fā)賣支出1個億以下的企業(yè)占年夜部門,能做到5個億的就是行業(yè)的佼佼者,10個億以上的全國規(guī)模寥寥可數(shù)。從國際機械人市場成長近況看,有兩類企業(yè)將在將來行業(yè)年夜成長的配景中勝出:一類是有很強技巧研發(fā)底蘊,項目經(jīng)歷豐碩的行業(yè)企業(yè),另外一類是在某些行業(yè)有必定的項目經(jīng)歷,又具有非常微弱的家當資本整協(xié)力的企業(yè)。而從蓬勃國度的非常成熟的“家當技巧同盟”產(chǎn)生思緒來看,后者將代表著我國工業(yè)機械人的將來及偏向。