工业机器人核心零部件：减速器与控制器 & ABB的技术优势

 工业机器人是自动化生产线上的核心设备，其性能很大程度上取决于关键零部件的质量和技术水平。本文将聚焦工业机器人两大核心零部件——减速器与控制器，并探讨ABB在这些领域的技术优势。

一、 减速器：机器人的“关节”

 减速器是工业机器人的重要组成部分，被誉为机器人的“关节”，连接伺服电机和执行机构，起到匹配转速和传递转矩的作用。

• 作用与原理：

• 减速器的主要功能是将伺服电机的高转速、低转矩动力转化为低转速、高转矩的机械运动，从而驱动机器人的各个关节。

• 输出转速、传动精度、输出转矩等参数直接决定了对应运动轴的运动速度、定位精度和承载能力。

• 应用特点：

• 工业机器人通常需要多个减速器，一般一台六轴机器人需要配备六个减速器。

• 类型分析：

• 谐波减速器： 结构简单，精度较高，但刚性相对较弱。

• RV减速器： 结构刚性好，输出转矩大，但结构复杂，制造成本高，且传动精度略低。

• 市场格局： 全球减速器市场高度集中。日本哈默纳科和纳博特斯克占据了主要市场份额。纳博特斯克是RV减速器的发明者，市场占有率高达60%。

• 减速器自产情况：

工业机器人企业减速器自产程度较低，大多数采用外购方式。

二、 控制器：机器人的“小脑”

 控制器在机器人结构中扮演着“小脑”的角色，是决定机器人性能的关键因素。

• 功能与原理：

• 控制器接收传感信息，并生成对应的控制指令，控制机器人完成动作任务。

• 其工作原理是将检测单元的输入信号与设定值信号进行比较，并对偏差信号进行运算，然后将运算结果输出到执行器，改变操纵变量，从而控制被控对象。

• 组成结构：

• 硬件： 包括控制计算机和示教器，示教器用于手动操纵机器人、配置和编程。

• 软件： 主要包括控制算法软件和系统软件。

三、 ABB 在减速器与控制器领域的技术优势

ABB 凭借其在机器人技术领域的深厚积累，提供了高性能的减速器和控制器解决方案：

• 1. 控制器产品系列

ABB 提供多种控制器产品，例如：

• OmniCore C 系列： 紧凑型，具备灵活的集成能力，尺寸较小。

• OmniCore E 系列： 超紧凑型，专注于满足紧凑电子产品装配线的需求。

• OmniCore V 系列（特韧型）： 模块化，专为在例如MH/MT、电弧焊等工业环境中使用的中型和大型机器人进行优化。

• IRC5 控制器： 拥有单柜型、双柜型和紧凑型，结构设计灵活，提供卓越的控制性能。支持 FlexPendant 示教器进行编程。采用了灵活的模块化分布设计，由控制模块、驱动模块可选增过程模块组成，使得 IRC5 可以灵活控制一台六轴机器人和伺服驱动工件定位器。

• 2. 先进的运动控制技术

• TrueMove： 保证机器人的路径精度，确保路径遵循编程轨迹。

• QuickMove： 实现快速运动控制，通过自动优化轴的加速度和速度，提高生产效率和精度。

• MultiMove： 支持多台机器人协同运行，进一步提升了系统的灵活性和生产效率。

• 3. 与贝加莱的集成

• 自从收购贝加莱后，ABB 进一步加强了其在工业领域的实力。贝加莱是PLC、工业PC 机、伺服系统控制领域的领先者。

• 联合解决方案： ABB 与贝加莱合作开发了一种集成方案，将 ABB 机器人集成到贝加莱机器控制系统中。该方案简化了机器人的编程，实现了工作台和机器人的并行工作，提高了机器人运动和传感器的同步，并实现对机器人的仿真模拟，从而极大地提高了开发效率。

总结

 减速器与控制器是工业机器人的核心零部件，对机器人的性能至关重要。ABB 在控制器领域深耕多年，拥有先进的运动控制技术和丰富的产品线，能够满足不同行业客户的需求。通过与贝加莱的集成，ABB 进一步完善了其自动化解决方案，为工业机器人用户提供了更高效、更灵活、更智能的生产系统。