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國產伺服控制系統

時間:2017-03-23

來源:深圳市威科達科技有限公司

導語:威科達自主研發的產品有伺服驅動器、運動控制器、人機界面等。我們已經取得了31項實用新型和軟件注冊權,多項發明專利,是國家高新技術企業, 在深圳和東莞有自主的研發中心和生產基地,在全國設有多個辦事處。

深圳市威科達科技有限公司成立于2004年,專注于運動控制整體解決方案,有自主的研發中心和生產基地,是國家高新技術企業。威科達自主研發的產品有伺服驅動器、運動控制器、人機界面等。我們已經取得了31項實用新型和軟件注冊權,多項發明專利,是國家高新技術企業, 在深圳和東莞有自主的研發中心和生產基地,在全國設有多個辦事處。

公司專注于行業設備的綜合解決方案,聚集了一批業界精英,靠著勤奮與睿智,經過十余年的不懈努力,使產品真正做到精益求精。一直專注于驅控一體的解決方案,擅長做電子凸輪、張力控制、各類追剪等,為多種設備提供解決方案,得到客戶的廣泛好評;2013年投入研發多軸運動控制器,支持IEC61131-3國際標準的五種編程語言,可擴展64軸,實現多種運動控制功能,同時加入虛擬主軸技術。形成以運動控制器為核心的解決方案,使系統更靈活,更細致。

威科達公司專注于行業解決方案,定晴于科技創造價值,以高效和節能為著眼點,針對各種自動化生產設備提出解決方案,根據設備工藝要求,不斷研發各款專用伺服,使系統更高效、可靠、簡單、易操作。使每個企業用上簡便高效的自動化控制系統,是威科達的愿景。

自德國提出工業4.0之后,中國也提出了“中國制造2025”規劃,隨著中國自動化步伐的加快,未來中國將成為超級機器人大國,工業機器人需求量大大增長。然而在工業機器人高增長刺激下,其控制系統和自動化主要產品伺服電機發展之路必將發生改變,伺服電機作為工業機器人的動力系統以及機器人運動的“心臟”,未來出路在哪里?

《2015-2019年全球工業機器人伺服電機行業報告》顯示,2013年開始,中國成為世界最大的工業機器人市場,2014年銷量飆升到全球伺服電機銷量的55%。預計到2019年,中國市場對伺服電機的需求將達到182000臺。

工業機器人的快速增長已經在一定程度上刺激了伺服電機市場的發展。按Researchand Markets的測算,90%的工業機器人使用伺服電機,同時,每個工業機器人裝配的伺服電機都是平均量,那么2014年中國所增加的對伺服電機的需求在231000臺。而這個數字在2019年將有望達到737000臺。

工業機器人需求量大幅增長 伺服電機將何去何從?

目前,在中國工業機器市場,85%的伺服電機是外資品牌,而本土企業,大多數仍處于研制試驗階段,幾乎沒有工業化的工業機器人伺服電機。

工業機器人與伺服電機的共存關系

伺服電機一般安裝在機器人的“關節”處,機器人的關節驅動離不開伺服系統,關節越多,機器人的柔性和精準度越高,所要使用的伺服電機的數量就越多。

機器人對關節驅動電機的要求非常嚴格,因而對電動伺服驅動系統的要求也很嚴格,主要有以下幾個方面:

1、快速響應性,電伺服系統的靈敏性愈高,快速響應性能愈好;

2、起動轉矩慣量比大,在驅動負載的情況下,要求機器人的伺服電機的起動轉鉅大,轉動慣量?。?/span>

3、控制特性的連續性和直線性,隨著控制信號的變化,電機的轉速能連續變化,有時還需轉速與控制信號成正比或近似成正比,調速范圍寬,能使用1:1000~10000的調速范圍;

4、體積小、質量小、軸向尺寸短,以配合機器人的體形;

5、能經受得起苛刻的運行條件,可進行十分頻繁的正反向和加減速運行。

另外,由于國產伺服電機有待升級,導致國產機器人發展困難。國產伺服電機目前的現狀是,小的不小,大的不大!這個怎么理解呢?小功率伺服電機,小型化不行,普遍偏長,比如輕載機器人常用的200W和400W伺服電機,目前多摩川的TBL-imini系列伺服微電機、松下的A6、安川的Σ7電機短小精致。

反觀國產伺服,普遍較長,外觀粗糙。這在一些高檔的應用上不行,尤其是在輕載6kg左右的桌面型機器人上,由于機器人手臂的安裝空間非常狹小,對伺服電機的長度有嚴格要求。

其次是信號接插件的可靠性一直飽受詬病。國產伺服需要繼續改進,而且接插件的小型化、高密度化也是趨勢,與伺服電機本體的集成設計是個很好的做法,目前日系的伺服電機很多就是這樣設計的,方便安裝、調試、更換。

伺服電機的另一個核心技術是高精度的編碼器,尤其機器人上用的多圈絕對值編碼器,嚴重依賴進口。沒有實現國產化,是制約我國高檔伺服系統發展的很大瓶頸。編碼器的小型化也是伺服電機小型化繞不過去的核心技術。縱觀日系伺服電機產品的更迭,都是伴隨著電機磁路和編碼器的協同發展升級!

目前國內的伺服電機OEM廠家根據市場份額,大多是仿制日系伺服電機設計,功率多在3kw以內,以中小功率為多。而5.5-15kw的中大功率伺服沒有,導致有些設備上的應用,由于沒有一臺大功率的伺服電機和驅動配套,而被迫放棄掉整個系統。

總結下來,日系伺服系統的發展模式是分層協同發展,整體性能優異,與日本的機器人發展很相似。在中國是做電機的做電機、做編碼器的做編碼器、做驅動的做驅動,沒有協同聯合,導致伺服電機和驅動系統整體性能難以做好。

其次是伺服系統缺失基礎性研究,包括絕對值編碼器技術、高端電機的產業化制造技術、生產工藝的突破、性能指標的實用性驗證和考核標準的制定。這些都需要機器人行業的核心零部件企業去完善。

深圳市威科達科技有限公司產品特性:

運動控制器

& 支持 IEC61131-3編程語言——FBD,LD,IL,ST和 SFC。

& 工程結構清晰, 編程語言直觀。

& 支持 FBD、 LD和 IL之間的交叉編譯, 支持混合編程。

& 多用戶編程, 縮短工程編程時間。

& 向導、 交叉參考等資源可進行高效編程。

& 兼容可進行統一版本管理

伺服系統

伺服功率范圍0.4-110KW,大功率更具性價比;

據自動化設備需要,研發多款驅控一體專機,使系統簡單高效。

VEC-VBR      輪切專用伺服  內置電子凸輪  可追標

VEC-VBF      追剪專用伺服  往復式追剪  可追色標

VEC-VBHK    雙閉環專用伺服  可接兩個編碼器信號

VEC-VBQ      前緣送紙專用伺服  

VEC-VBT      自動對位專用伺服

VEC-VBL      鏈刀專用型伺服

VEC-VBJ      張力專用伺服

VEC-VBS      三伺服包裝機驅控一體機

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