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工業(yè)機器人之三大零組件

工業(yè)機器人的三大關(guān)鍵零組件:減速機、伺服馬達、控制器。這些零組件約佔機器人整機成本的60-70%,是邁入工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)相當(dāng)重要的門檻。

以全球四大工業(yè)機器人大廠(瑞士ABB、日本發(fā)那科FANUC、德國庫卡KUKA、日本安川YASKAWA)來看,控制器是唯一皆自行製造的關(guān)鍵零組件,伺服馬達及減速器則部分外購,以下將依序就這三項零組件來說明:

1.  減速器

減速器是連接動力源與執(zhí)行機構(gòu)之間的傳動機構(gòu),能將馬達的轉(zhuǎn)速降低,并讓轉(zhuǎn)矩提升。其將電動機、內(nèi)燃機等高速運轉(zhuǎn)的動力,透過輸入軸上的小齒輪嚙合后,再輸出至軸上的大齒輪以達到減速的目的,并藉此傳遞更大的力矩。

減速器特別講究高可靠度、高精度、高剛性,是個重資產(chǎn)、高投入、慢回報的產(chǎn)業(yè)。從全球工業(yè)機器人大廠來看,多未自行研發(fā)減速器,而是主要仰賴日本納博特斯克(Nabtesco)及哈默納科(Harmonic Drive)等兩大巨頭,光這兩大廠就佔了減速器70%以上的市場份額。

依據(jù)IFR估計,2019工業(yè)機器人銷量將達41.4萬臺,若以一臺多關(guān)節(jié)工業(yè)機器人需要4-6個減速器來看,市場將有兩百多萬組減速器的需求,可見其成長速度會比工業(yè)機器人來得快。

2. 伺服馬達

伺服馬達是工業(yè)機器人的動力系統(tǒng),一般安裝于機器人的「關(guān)節(jié)」處,是機器人運動的心臟,通常又可細分為兩個部分,一為馬達本體,二為運動控制系統(tǒng)。

主流供應(yīng)商包括日本松下、摩川、安川、三菱、三洋、富士以及歐美廠商如德國倫茨(Lenze)、博世力士樂(Bosch Rexroth)。目前光是日系品牌即佔全球機器人市場40%市佔率。在臺灣,伺服馬達品牌如東元、臺達電亦有不錯表現(xiàn)。

3. 控制器

控制器為機器人之「大腦」,包含硬體及軟體兩部分。硬體是工業(yè)控制板卡,軟體則是控制演算法。一般較成熟的機器人廠商多半自行開發(fā)控制器,以保證品質(zhì)的穩(wěn)定性及產(chǎn)品的維修體系,因此也是各機器人製造商的核心技術(shù)所在。

除了全球四大機器人大廠自行研發(fā)控制器外,EPSON、DENSO、TOSHIBA亦深耕控制器領(lǐng)域,生產(chǎn)自有品牌的機器人。而在臺灣,諸如工研院、研華寶元、新漢等廠商,近幾年在全球控制器市場也有不錯的成績。


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尚為傳動 ——專業(yè)高精密減速機生產(chǎn)廠家

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