我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的精度為什么不夠理想
(文章來(lái)源:容濟(jì)點(diǎn)火器)
工業(yè)機(jī)器人可以看作數(shù)控加工中心類設(shè)備的升級(jí)產(chǎn)品,核心還是多軸聯(lián)動(dòng)的空間定位技術(shù),對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的精度要求都非常高,這樣整體系統(tǒng)的精度才可以滿足要求,目前國(guó)內(nèi)的數(shù)控加工設(shè)備精度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如進(jìn)口的,工業(yè)機(jī)器人當(dāng)然會(huì)更加技不如人了,像歐美日企業(yè)已經(jīng)研究了多半個(gè)實(shí)際,早就形成一定的技術(shù)壁壘了,我們才開(kāi)始仿制沒(méi)有幾年光陰,目前很多客戶寧愿掏錢買二手的進(jìn)口工業(yè)機(jī)器人,冒著維護(hù)麻煩的危險(xiǎn),也不愿意使用國(guó)產(chǎn)的機(jī)器人,的確是有一定道理的。
雖然國(guó)內(nèi)已經(jīng)有了單獨(dú)伺服電機(jī)和控制系統(tǒng),中國(guó)也是稀土大國(guó),按道理生產(chǎn)伺服電機(jī)是有優(yōu)勢(shì)的,但是高精度的始終不理想,因?yàn)?u>編碼器和光柵尺這些高精度點(diǎn)的傳感器我們無(wú)法生產(chǎn),我們只可以生產(chǎn)低精度的,外國(guó)人對(duì)這些是技術(shù)封鎖的,編碼器是伺服系統(tǒng)運(yùn)行的眼睛,缺少了眼睛,雖然拄著拐杖也能走,但是始終不如別人的了,伺服系統(tǒng)花掉了機(jī)器人的四分之一成本。
數(shù)控CNC控制器也有很多企業(yè)在研發(fā)生產(chǎn),但是CPU和FPGA始終還是要使用別人的,別人高興就賣給你一點(diǎn),某天和你鬧翻了,隨時(shí)收回去了。
精密減速器,比如擺線針輪行星減速器,諧波齒輪減速器,RV減速器等等,占比了機(jī)器人成本的35%,日本人掌握了技術(shù)核心,這種東西不是一時(shí)半會(huì)可以開(kāi)發(fā)出來(lái)的,需要很多年的材料和加工數(shù)據(jù)積累,似乎我們中國(guó)人也缺少這種耐心,雖然弄出來(lái)一些替代品占領(lǐng)低端市場(chǎng),但是中高端始終是人家的市場(chǎng)。
雖然國(guó)產(chǎn)機(jī)器人廠家,也可以通過(guò)一些渠道采購(gòu)國(guó)外的配件回來(lái)組裝,但是因?yàn)槿思业囊恍┡潘麉f(xié)議,未必就可以把最好的東西賣給你,即使賣給你了,價(jià)格也會(huì)別別人的貴,這樣你國(guó)內(nèi)組裝起來(lái)就沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力了。單個(gè)配件精度不行,也許我們可以把殼體和基座之類做漂亮點(diǎn),但是整體的精度是肯定不如別人的。
改革開(kāi)放初期,我們很多機(jī)械設(shè)備配件都沒(méi)有,基本上都從國(guó)外進(jìn)口回來(lái)組裝,但是就是這種簡(jiǎn)單的組裝,講白了就是擰螺絲,當(dāng)時(shí)組裝出來(lái)的整機(jī),質(zhì)量也不如整機(jī)進(jìn)口回來(lái)的設(shè)備,即使里邊的配件是一模一樣的。今天我們已經(jīng)超越了這個(gè)簡(jiǎn)單的組裝階段了,只要有好的配件,我們技術(shù)工人同樣可以裝配出來(lái)比較理想的機(jī)器設(shè)備了。但是系統(tǒng)集成這種類型的組裝,可不是擰螺絲這么簡(jiǎn)單了,它涉及到算法了。
也許在一些精度要求不高的場(chǎng)合,國(guó)產(chǎn)的機(jī)器人靜態(tài)精度可以做刀比較高,但是多軸聯(lián)動(dòng)起來(lái),幾臺(tái)伺服同步,國(guó)產(chǎn)的控制算法不理想,整體的動(dòng)態(tài)響應(yīng)精度就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如人家了。
一個(gè)好的控制系統(tǒng),是有很強(qiáng)的“魯棒性”的,也就是有了擾動(dòng)以后,能很快恢復(fù)到穩(wěn)定的狀態(tài),給一個(gè)指令下去,機(jī)械手臂會(huì)很精準(zhǔn)的馬上執(zhí)行下去,即使機(jī)械咬合之間有很多間隙,依然能補(bǔ)償?shù)?,目前?guó)內(nèi)的算法上落后,導(dǎo)致了整體的組合精度也不如進(jìn)口機(jī)器人。集成不好,不僅僅是某方面的精度差,整體的穩(wěn)定程度也不可靠,所以故障率也會(huì)相對(duì)比較高。