官方数据表露:中国持续四年成为全球最年夜的工业机械人市场,据国际机械人结合会IFR的申报,2017年,中国工业机械人销量11万台,同比增加31%,约占全球销量的1/3。今朝,中国的机械人制作商正在扩展其在国际市场的份额,2018年~2020年,中国机械人的年发卖量估计每一年均匀增15%~20%。明天本文带您周全透视高端设备的另外一个细分范畴——工业机械人行业。
工业机械人家当
工业机械人的成长和运用,是我国制作业走向高端化和智能化的重中之重。今朝我国工业机械人家当出现“疾速生长”和“国产替换”的两重主要特点。
工业机械人
工业机械人是面向工业范畴的多关节机械手或多自在度的机械装配,它能主动履行任务,是靠本身动力和掌握才能来完成各类功效的一种机械。它可以接收人类批示,也能够依照事后编排的法式运转,古代的工业机械人还可以依据人工智能技巧制订的准绳纲要行为。
工业机械人构成构造
工业机械人由主体、驱动体系和掌握体系三个根本部门构成。主体即机座和履行机构,包含臂部、腕部和手部,有的机械人还有行走机构。年夜多半工业机械人有3~6个活动自在度,个中腕部平日有1~3个活动自在度。动体系包含动力装配和传念头构,用以使履行机构发生响应的举措。掌握体系是依照输出的法式对驱动体系和履行机构收回指令旌旗灯号,并停止掌握。
工业机械人的家当链
工业机械人行业下游是焦点零部件,重要的是加速机和掌握体系,这相当于机械人的“年夜脑”,中游是机械人本体,就是机械人的“身材”,下流是体系集成商,国际企业都集中在这个环节上。工业机械人下游零部件行业重要是加速机、伺服机电、变频器、掌握器等,个中加速器、伺服机电及伺服体系在工业机械人本钱中所占比重较年夜,分离为39%,28%,本体系体例造占比为22%。固然加速机、伺服体系在工业机械人本钱中所占比重较年夜,但国际加速机、伺服机电等症结零部件成长绝对滞后,技巧程度较低,产物稳固性差,与国外产物比拟存在很多差距,招致国际工业机械人加速机、伺服机电等零部件重要依附出口,国际企业工业机械人临盆本钱较高,竞争力较弱。
家当链下游的焦点零部件
伺服机电
电动伺服驱动体系是工业机械人的必弗成少的症结零部件,是应用各类机电发生的力矩和力,直接或直接地驱念头器人本体,以取得机械人的各类活动的履行机构,平日由伺服机电和伺服驱动器构成。除可以停止速度与转矩掌握外,伺服体系还可以停止准确、疾速、稳固的地位掌握。其焦点技巧分为两年夜类。
1)旌旗灯号接插件的靠得住性。国产伺服须要持续改良,并且接插件的小型化、高密度化也是趋向,与伺服机电本体的集成设计是个很好的做法,今朝日系的伺服机电许多就是如许设计的,便利装置、调试、改换。
2)编码器的高精度。特别工业机械人上用的多圈相对值编码器,今朝严重依附出口 ,是制约我国高级伺服体系成长的主要瓶颈之一。编码器的小型化也是伺服机电小型化绕不外去的焦点技巧。纵不雅日系伺服机电产物的更迭,都是随同着机电磁路和编码器的协同成长进级。
掌握器
工业机械人掌握器是机械人掌握体系的焦点年夜脑。掌握器的重要义务是对机械人的正向活动学、逆向活动学求解,以完成机械人的操作空间坐标和关节空间坐标的互相转换,完成机械人的轨迹计划义务,完成高速伺服插补运算、伺服活动掌握。
掌握体系的开辟触及较多的焦点技巧,包含硬件设计,底层软件技巧,下层功效运用软件等,跟着技巧和运用经历的积聚,国际企业机械人掌握器产物曾经较为成熟,是机械人产物中与国外产物差距最小的症结零部件,国际机械人掌握器所采取的硬件平台和国外产物比拟并没有太年夜差距, 差距重要在掌握算法和二次开辟平台的易用性方面。
加速器
工业机械人焦点部件加速器是机械传动的焦点,机械人的速度、精度都与加速器有关,工业机械人应用的加速器重要包括:谐波加速器、RV加速器。
家当链中下流的焦点零部件
机械人本体厂商的任务重要是临盆机械人本体,担任机械人症结零部件临盆、掌握算法、开辟情况设计等任务。
工业机械人的成长形式
依据国际经历来看,国际的机械人家当成长更接近于美国形式,即以体系集成商为主,单位产物外购或贴牌,为客户供给交钥匙工程。与单位产物的供给商比拟,体系集成商还要具有产物设计才能、项目经历,并在对用户行业深入懂得的基本之上,供给可顺应各类分歧运用范畴的尺度化、特性化成套设备。工业机械人的年夜范围普及将为国际相干体系集成商带来成长机会。中国机械人家当化形式较可行的是从集成起步至成熟阶段采取分工形式:即美国形式(集成)-日本形式(焦点技巧)-德国形式(分工协作)。
中国,作为工业机械人市场上的主力军,存在着体系集成商广泛范围较小,年产值不高,面对壮大的竞争压力。从相干市场数据来看,现阶段国际集成商范围都不年夜,发卖支出1个亿以下的企业占年夜部门,能做到5个亿的就是行业的佼佼者,10个亿以上的全国规模寥寥可数。从国际机械人市场成长近况看,有两类企业将在将来行业年夜成长的配景中胜出:一类是有很强技巧研发底蕴,项目经历丰硕的行业企业,另外一类是在某些行业有必定的项目经历,又具有非常微弱的家当资本整协力的企业。而从蓬勃国度的非常成熟的“家当技巧同盟”产生思绪来看,后者将代表着我国工业机械人的将来及偏向。