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中国自主工业机器人“心脏”达“国际领先”水平

2018-05-17 17:11:26 来源:中国科技网 点击:1013

【大比特导读】在5月16日晚举行的“格力2018再启航”晚会上,格力电器(000651.SZ)宣布其工业机器人用高性能伺服电机及驱动器技术在今年5月初被专家组鉴定为达到国际领先水平。

5月16日,格力 “新时代▪让世界爱上中国造——格力2018再启航”梦想盛典于珠海举行。除了丰富的晚会节目,格力还在盛典上对外宣布了一批最新获鉴定的 “国际领先”技术,其中由格力自主研发的 “工业机器人用高性能伺服电机及驱动器” 经专家组一致认定,达到“国际先进”水平,其中伺服电机功率密度、过载能力等性能指标达到“国际领先”水平。

 

中国自主工业机器人“心脏”达“国际领先”水平

 

“格力自主研发的工业机器人用高性能伺服电机及驱动器的项目成果是我国制造业具有国际核心竞争力的体现,对提升我国整体智能制造水平非常有利。真正的核心科技是买不来的,想要掌握核心科技,必须要通过自主研发,因此格力自主研发的伺服电机系统价值很高,意义深远。”东南大学教授程明于科技成果鉴定会上表示。

挑战瓶颈锻造工业机器人“强心脏”

随着现代工业技术的不断升级和发展,“智能制造”已成为全球制造业变革的重要方向和竞相争夺的制高点,而我国推出的《中国制造2025》战略旨在通过智能制造实现国内工业的更大突破。工业机器人是智能制造业最具代表性的装备,也是我国发展智能制造的重要支撑之一。

伺服系统作为工业机器人控制系统中的执行元件,是机器人三大核心零部件之一,可谓整个工业机器人的“心脏”。然而,国产伺服系统在市场上比重较低,在技术与性能上与国外品牌有较大的差距,是我国机器人产业需要突破的关键短板之一。《中国制造2025》中总体部署了机器人伺服电机的目标:到2020年,性能、精度、可靠性达到国外同类产品水平。

据了解,国产伺服系统存在产品体积大、运行精度低、响应速度慢、用户体验差等问题。这主要是由于高性能伺服系统主要有三大技术瓶颈:伺服电机关键零部件缺少自主研发,结构小型化受限,电机功率密度较低;伺服电机关键设计及工艺技术缺乏深入研究,电机齿槽转矩等关键性能难以提升;伺服系统关键算法存在差距,响应速度慢、运行精度低。

针对上述技术瓶颈,格力从功率密度、齿槽转矩、电流环设计等三方面入手,自主研发出工业机器人用高性能伺服电机及驱动器。

功率密度、过载能力达“国际领先”水平

小型化是工业机器人未来发展的趋势之一。同等“工作能力”下,小型机器人具有占地面积少,外形小巧美观,移动运输简便等优势。随着工业机器人的小型化,伺服电机小型化、轻量化也成为一种趋势。

传统的伺服电机均采用通用制动器,结构固化,电机小型化受限。为此,格力自主研发制动器,创新性地使整个伺服系统发挥整体协同设计作用,使电机结构更加紧凑。此外,传统伺服电机定子为铆扣铁芯结构,铁损较高,格力打破传统设计与制造工艺,研发出一种新型低铁损铁芯结构及冲压工艺,可有效地降低电机铁损,进而提升功率密度。随着电机功率密度提升以及结构小型化,电机温升超标成为了主要的瓶颈,格力通过对电机内部传热路径进行系统设计,可有效控制各部分温升在合理范围。

格力独创伺服电机高功率密度设计技术,有效缩短电机轴向长度,解决了伺服电机功率密度低,体积过大,导致机器人重量偏大的问题,最大程度促进机器人的小型化及轻量化。由于机器人需要不断地快速变换速度和位置,因此需要伺服电机有较快的运行速度及较高的瞬时加速承载能力。格力伺服电机运行区间范围宽,体现在最大运行速度高,瞬时过载能力强。银河国际官网格力伺服系统的机器人在同等条件下,自重比更大,运行速度更快,生产效率高,可靠性更好。

采用以上技术的格力伺服电机产品经上海电器设备检测所有限公司检验,对电机长度、功率密度等关键技术指标进行测试,主要性能指标优于国际同类产品水平。其中伺服电机功率密度、过载能力等性能指标达到“国际领先水平”,极大地提高我国机器人的市场竞争力。

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