在中國，按應(yīng)用環(huán)境分類，機(jī)器人專家將機(jī)器人分為兩大類，即工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人，而協(xié)作機(jī)器人與傳統(tǒng)機(jī)器人之間并沒有非常大的不同，只是基于不同的設(shè)計理念生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品?，F(xiàn)在工業(yè)領(lǐng)域常見的機(jī)器人有下面兩種，協(xié)作機(jī)器人(圖一)和機(jī)械手臂(圖二)，其所用的編碼器都有各自的特性化需求。
圖一：協(xié)作機(jī)器人及其關(guān)節(jié)構(gòu)造
圖二：機(jī)械手臂及伺服電機(jī)
協(xié)作機(jī)器人用編碼器的特點(diǎn)：厚度薄，中空且孔徑大，外徑反而要求越小越好，以便于各關(guān)節(jié)的尺寸可以做得更小，機(jī)器人也就更小了;孔徑大是為了中間可以走線纜，節(jié)省空間。需要注意的是，大功率的線纜不宜與編碼器電纜放在同一線槽內(nèi)，以避免干擾造成的信號異常。一般情況下，此類編碼器都使用單圈絕對式編碼器，同時配一臺增量編碼器。
國外產(chǎn)品很多都采用分體式絕對式編碼器，這要求與其配套的電機(jī)技術(shù)參數(shù)非常精確，否則設(shè)備精度就會損失。
配合國內(nèi)協(xié)作機(jī)器人的開發(fā)，對應(yīng)關(guān)節(jié)的編碼器也需要定制來配合，編碼器厚度、孔徑及外徑等相關(guān)方面參數(shù)都需要給出相應(yīng)的技術(shù)要求。協(xié)作機(jī)器人用編碼器分為整體式安裝和分體式安裝兩種方式，整體式編碼器特點(diǎn)就是對客戶端的電機(jī)技術(shù)參數(shù)要求相對低些，安裝和調(diào)試相對簡單易行，成本相對高一些;如果采用分體式編碼器，需要雙方配合完成對應(yīng)接口的設(shè)計，也是為了后續(xù)安裝調(diào)試簡單可行，但還是要比整體式產(chǎn)品安裝調(diào)試復(fù)雜一些，成本相對低一些。
通用的工業(yè)機(jī)械手臂，通常采用整體的伺服電機(jī)+編碼器的方式來構(gòu)建機(jī)械手臂，由于伺服電機(jī)小型化的需求越來越旺盛，對應(yīng)編碼器的小型化和超薄化的要求也越來越強(qiáng)烈。伺服電機(jī)廠家都需要直徑小，厚度薄，精度高且價格低的編碼器。而這類電機(jī)可選用的編碼器也分為整體式和分體式兩種，分體式編碼器對軸向竄動、徑向跳動以及止口尺寸公差等都是有相對較高的要求，電機(jī)廠家需要對電機(jī)本身參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)，這樣才能更好與編碼器進(jìn)行對接;而整體式編碼器的厚度很難做到更薄了，現(xiàn)在國內(nèi)最薄的整體式光柵編碼器厚度約為20mm。雖然光柵編碼器只是機(jī)器手臂內(nèi)一個配件，但是在功能實(shí)現(xiàn)上起到舉足輕重的作用。
2017年國內(nèi)市場新增工業(yè)機(jī)器人約13.6萬臺，同比增長達(dá)到約60%。同時，在市場爭奪戰(zhàn)中，國產(chǎn)自主品牌工業(yè)機(jī)器人仍長期處于下風(fēng);現(xiàn)在很多機(jī)器人公司采用的關(guān)鍵部件只能求助于進(jìn)口品牌，受制于人;其實(shí)某些國產(chǎn)產(chǎn)品在定制通訊協(xié)議和產(chǎn)品定制卡開發(fā)上都積累了豐富的知識和經(jīng)驗(yàn)，并已經(jīng)有多家機(jī)器人公司用國產(chǎn)產(chǎn)品完成關(guān)鍵環(huán)節(jié)配套。另外，近幾年協(xié)作機(jī)器人的出現(xiàn)及增長為國產(chǎn)機(jī)器人帶來新的機(jī)會。
國產(chǎn)工業(yè)化編碼器已經(jīng)發(fā)展50多年了，積累了深厚的底蘊(yùn)，與國外品牌的差距越來越小，有些產(chǎn)品現(xiàn)在已經(jīng)趕超國際水平。如果能夠得到各行業(yè)的支持與合作，發(fā)展和完善的步伐會越來越快，也會為各行業(yè)帶來性價比更高的產(chǎn)品。
總之，無論編碼器還是電機(jī)，乃至到行業(yè)上游產(chǎn)品，國產(chǎn)之路任重而道遠(yuǎn)，哪個環(huán)節(jié)羸弱，都會影響到整個行業(yè)的發(fā)展，受到國外產(chǎn)品的限制，前階段“中興事件”就能很好的說明一切。
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