国产伺服电机现状及问题分析

   2025-01-02 工业品商城10
核心提示:一、伺服系统应用背景及国产伺服电机受关注情况近年来,随着工业机器人、电子制造设备等产业的快速扩张,伺服系统在新兴产业中的应用规模也呈现出加快增长的态势。在大家纷纷探讨国产机器人核心技术缺失以及四大核心部件需要加强的话题时,往往将更多的关注点放在了减速机、机器人控制器上,而对于伺服系统中的伺服电机提及

一、伺服系统应用背景及国产伺服电机受关注情况

    近年来,随着工业机器人、电子制造设备等产业的快速扩张,伺服系统在新兴产业中的应用规模也呈现出加快增长的态势。在大家纷纷探讨国产机器人核心技术缺失以及四大核心部件需要加强的话题时,往往将更多的关注点放在了减速机、机器人控制器上,而对于伺服系统中的伺服电机提及相对较少。然而,伺服电机作为伺服系统的关键组成部分,其发展状况对整个产业有着至关重要的影响。

二、国产伺服电机的 “小的不小,大的不大” 现状

(一)小功率伺服电机的外观及应用局限

    国产伺服电机目前呈现出 “小的不小,大的不大” 的现状。就小功率伺服电机而言,存在小型化不足的问题,其外观普遍偏长。例如,在轻载机器人常用的 200W 和 400W 伺服电机方面,与国外产品相比,差距较为明显,像松下的 A6、安川的 Σ7 电机造型短小精致,而国产同类电机则显得较为笨拙。这种外观上的差异在一些高档应用场景中就凸显出劣势了,特别是在轻载 6kg 左右的桌面型机器人上,由于机器人手臂的安装空间极为狭小,对伺服电机的长度有着严格要求,国产小功率伺服电机在这方面很难满足需求,从而限制了其在这类高端、精细应用领域的推广使用。

(二)大功率伺服电机的缺失情况

    在大功率方面,国内的伺服电机 OEM 厂家根据市场份额来看,大多仿制日系伺服电机设计,且功率多集中在 3kw 以内,以中小功率产品居多,5.5 - 15kw 的中大功率伺服电机处于空白状态。这就导致在一些设备应用中,因缺乏适配的大功率伺服电机及驱动配套,不得不放弃整个系统的应用,极大地影响了相关产业的发展,使得国产伺服电机在不同功率段的布局上不够完善,无法满足多样化的市场需求。

三、国产伺服电机在关键技术及配套方面的问题

(一)信号接插件可靠性及集成设计问题

  信号接插件的可靠性一直是国产伺服电机饱受诟病的一点,其性能有待进一步提升。并且,接插件的小型化、高密度化已然成为行业发展趋势,而与伺服电机本体的集成设计是一种很好的应对做法,目前日系的伺服电机很多都采用了这样的设计,不仅方便安装、调试,后续的更换操作也更为便捷,相比之下,国产伺服电机在这方面还有很大的改进空间,需要加快技术研发和设计理念的更新,以提高产品的整体实用性和便利性。

(二)高精度编码器依赖进口及相关技术瓶颈

    高精度的编码器是伺服电机的另一核心技术,尤其是机器人上常用的多圈绝对值编码器,目前我国严重依赖进口,尚未实现国产化,这已然成为制约我国高档伺服系统发展的一大瓶颈。而且,编码器的小型化对于伺服电机小型化来说是绕不过去的核心技术环节,从日系伺服电机产品的更新换代历程来看,都是伴随着电机磁路和编码器的协同发展升级的,这也为国产伺服电机的发展指明了技术方向,凸显出我们在这方面加强研发突破的紧迫性。

四、国产伺服电机产业协同及基础性研究缺失问题

(一)产业协同不足问题

    对比来看,日系伺服系统的发展模式是分层协同发展,各个环节紧密配合,使得整体性能十分优异,这与日本的机器人发展模式很相似。而在我国,产业分工呈现出做电机的只做电机、做编码器的只做编码器、做驱动的只做驱动的局面,各环节之间缺乏协同联合,这种分散的产业模式导致伺服电机和驱动系统的整体性能难以达到理想水平,无法形成强大的市场竞争力,不利于国产伺服电机产业的长远发展。

(二)基础性研究缺失问题

    此外,伺服系统还存在基础性研究缺失的情况,包括绝对值编码器技术、高端电机的产业化制造技术、生产工艺的突破、性能指标的实用性验证以及考核标准的制定等方面,都亟待完善。这些基础性研究工作对于提升伺服电机的质量、性能以及整个产业的规范化发展至关重要,需要机器人行业的核心零部件企业积极投入资源,加强研发和探索,逐步补齐短板,为国产伺服电机产业的高质量发展筑牢根基。

    上所述,国产伺服电机产业在多个方面面临着诸多问题和挑战,需要政府、科研机构、企业等各方共同努力,加大投入、加强协作、突破关键技术,以改善当前的发展现状,提升国产伺服电机在国内外市场中的竞争力,推动相关产业的健康可持续发展。


 
 
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