追光向上： 先進(jìn)制造的挑戰(zhàn)與破局
Subject 1：AI+機(jī)器人+磁懸浮 輸送柔性制造
在上午的“AI+機(jī)器人+磁懸浮輸送柔 性制造”專場中，美的集團(tuán)高創(chuàng)傳動(dòng)科技 開發(fā)(深圳)有限公司行業(yè)應(yīng)用開發(fā)經(jīng)理況云龍重點(diǎn)介紹了公司高性能伺服驅(qū) 動(dòng)器CDHD2S、BD3系列交流伺服系統(tǒng)、 smartPX多合一驅(qū)控一體機(jī)、國內(nèi)自研的 SP2N系列PLC等產(chǎn)品線的開發(fā)動(dòng)向。其中，CDHD2/CDHD2S系列伺服帶閉環(huán)壓力 控制，內(nèi)置龍門功能，支持雙編碼器，采 用HDM頻域分析高級控制算法，可適配多 種電機(jī)類型，多種反饋方式，接口豐富。 目前，高創(chuàng)運(yùn)控產(chǎn)品線已在自動(dòng)劃片機(jī)、 高精度柔印打樣機(jī)、合金鎢絲拉絲機(jī)、插 件機(jī)、日化瓶絲網(wǎng)印刷機(jī)、工業(yè)機(jī)器人等 設(shè)備場景中得到了大量成功應(yīng)用。
貝加萊工業(yè)自動(dòng)化(中國)有限公司技術(shù)傳播經(jīng)理宋華振表示，在實(shí)際非標(biāo) 產(chǎn)線集成的建設(shè)中仍存在諸多難點(diǎn)，特別 是傳統(tǒng)機(jī)械輸送帶來的效率問題，如：物 料的輸送和等待加工占用了產(chǎn)線太多的時(shí) 間;節(jié)拍均衡和定位精準(zhǔn)問題;跨線流動(dòng) 問題;產(chǎn)品變更的調(diào)節(jié)難題等等。
為了盡可能地增加有效加工的時(shí)間、 提升系統(tǒng)OEE效率，磁懸浮柔性輸送系統(tǒng) 應(yīng)運(yùn)而生，以響應(yīng)更短的產(chǎn)品生命周期，保證節(jié)拍均衡和高精度定位，以及支持多種產(chǎn)品混線生產(chǎn)。貝加 萊推出的磁懸浮柔性輸送線ACOPOS 6D，其中的一大特色是具 備分流和匯流功能，通過多種軌道組合形成環(huán)形閉環(huán)和開環(huán)的產(chǎn) 線，引導(dǎo)物料的多種流向，更為靈活地實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、多個(gè)裝配線 間的流動(dòng)，同時(shí)提升集成效率，且產(chǎn)線的負(fù)載也更均衡。
樂達(dá)博華自動(dòng)化(上海)有限公司銷售總監(jiān)李濤從WHAT、 HOW、WHY三個(gè)維度詳細(xì)介紹了公司推出的FTS磁懸浮高速柔 性輸送系統(tǒng)，它是一種基于反置直線電機(jī)原理、利用磁力驅(qū)動(dòng) 的高速輸送系統(tǒng)，相對于傳統(tǒng)流水線，F(xiàn)TS磁懸浮高速柔性輸送 系統(tǒng)的優(yōu)勢表現(xiàn)為：速度最高可達(dá)5m/s，重復(fù)定位精度可達(dá) +/- 5um，寬負(fù)載(1kg ~ 1500kg)，性能穩(wěn)定，可與傳統(tǒng)流水線接 駁，小車獨(dú)立控制，節(jié)能、免維護(hù)，可用于無塵車間(半導(dǎo)體級 別)或高溫高真空環(huán)境中，開放靈活，硬件靈活搭配，軟件自主 開發(fā)，具備CE，UL等多種認(rèn)證。FTS磁懸浮高速柔性輸送系統(tǒng)現(xiàn) 已在光伏行業(yè)的鈣鈦礦真空鍍膜設(shè)備、真空鍍膜設(shè)備;鋰電行業(yè) 的頂蓋激光焊接設(shè)備;汽車行業(yè)的ABS裝配產(chǎn)線等實(shí)際生產(chǎn)場景 中有了大量成功應(yīng)用案例。
Le-AutomatiX 樂達(dá)博華將繼續(xù)通過集成公司內(nèi)部優(yōu)秀的自 動(dòng)化組件，為客戶打造簡單易用的高速、高精度柔性輸送系統(tǒng)， 同時(shí)運(yùn)用新業(yè)務(wù)模式、本地化獨(dú)立運(yùn)營、技術(shù)輸出這三大措施， 來積極應(yīng)對當(dāng)前客戶對于成本、交付和服務(wù)的更高要求。
珠海格力智能裝備有限公司副總經(jīng)理陳威的演講題目為《從傳統(tǒng)到創(chuàng)新：高速直驅(qū)技術(shù)為數(shù)控機(jī)床賦能》，他表示，直驅(qū)技 術(shù)產(chǎn)品憑借高精度、高速度、高響應(yīng)及高剛性等特點(diǎn)，已成為推 動(dòng)數(shù)控機(jī)床行業(yè)向高精度和高效率發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，直驅(qū)技 術(shù)在數(shù)控機(jī)床的具體應(yīng)用包括直線電機(jī)、直驅(qū)旋轉(zhuǎn)電機(jī)、直驅(qū)轉(zhuǎn) 臺及直驅(qū)主軸等。
針對現(xiàn)階段新能源汽車零部件(如：Pack結(jié)構(gòu)件、壓鑄 結(jié)構(gòu)件、一體化壓鑄結(jié)構(gòu)件等)在加工時(shí)通常會(huì)遇到的尺寸 較大、行程較長、加工時(shí)存在大量空運(yùn)行時(shí)間等主要問題，格 力開發(fā)的第四代大推力直驅(qū)系列機(jī)床方案以高速直驅(qū)為技術(shù)主 線，完善各大系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高機(jī)床加工效率與加工精度，目 前，快移速度可達(dá)傳統(tǒng)絲桿傳動(dòng)的3-4倍，同時(shí)也滿足了客戶對 短交期的供應(yīng)要求。
格力iFlex智能制造柔性平臺由原材料區(qū)、原料預(yù)加工區(qū)、 數(shù)控加工中心、地面軌道系統(tǒng)、機(jī)器人自動(dòng)化上料系統(tǒng)等組成， 可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)-線-組智能算法、NC程序集中&遠(yuǎn)程管理、任務(wù)執(zhí)行實(shí) 時(shí)監(jiān)控、生產(chǎn)過程無人化、生產(chǎn)現(xiàn)場鏡像還原等功能，軟件系統(tǒng) 集成MDC數(shù)據(jù)采集、DNC程序管理、JOB生產(chǎn)計(jì)劃、TRACK數(shù)據(jù) 追溯、VISION生產(chǎn)可視化、REPORT報(bào)表管理、QUALITY質(zhì)量管 理、SYSTEM系統(tǒng)管理等模塊。
Subject 2：直驅(qū)技術(shù)與機(jī)床應(yīng)用
下午專場的主題為“直驅(qū)技術(shù)與機(jī)床應(yīng)用”，雅科貝思精密機(jī)電(上海)有限公司高級銷售經(jīng)理張宇介紹了直驅(qū)技術(shù)在高端 五軸數(shù)控機(jī)床開發(fā)上的應(yīng)用創(chuàng)新，高端數(shù)控機(jī)床要求進(jìn)給驅(qū)動(dòng)動(dòng) 態(tài)性能高、金屬切除效率高、運(yùn)動(dòng)精度高、刀具軌跡偏離度小， 關(guān)鍵技術(shù)涉及到數(shù)控系統(tǒng)(硬件+軟件)、電機(jī)/主軸/轉(zhuǎn)臺/銑頭 等功能部件、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、刀具等。
機(jī)床設(shè)計(jì)是一套系統(tǒng)工程，在設(shè)計(jì)直驅(qū)機(jī)床時(shí)，應(yīng)摒棄“裝 上就行”的設(shè)計(jì)思想，不應(yīng)盲目追求加速度，而是應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注 磁吸力對剛性的影響、關(guān)注重切削對電機(jī)推力的影響。機(jī)床領(lǐng)域 用到的直線電機(jī)大部分都是平板型直線電機(jī)，為了實(shí)現(xiàn)高端五軸 機(jī)床高速、高精的設(shè)計(jì)目標(biāo)，高剛性和輕量化成為重點(diǎn)，因此需 要通過結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化法來達(dá)到較好的剛度質(zhì)量比。
深圳市艾姆克斯科技有限公司總經(jīng)理曾海霞表示，直驅(qū)電機(jī) 擁有高精度、高速度、高加速度等方面的性能優(yōu)勢，主要應(yīng)用于 高精度或節(jié)拍要求較高的場合。艾姆克斯自主研發(fā)的直線電機(jī)、 DD馬達(dá)、直驅(qū)轉(zhuǎn)臺、氣浮平臺等產(chǎn)品在眾多領(lǐng)域取得了廣泛應(yīng) 用前景。其中：直線電機(jī)模組在精密磨床上實(shí)現(xiàn)微距位移克服絲 杠反向間隙，最小位移量0.5um，重復(fù)精度定位精度小于1um， 補(bǔ)償后定位精度小于正負(fù)1um;DD馬達(dá)在3C領(lǐng)域、檢測設(shè)備等 有廣泛應(yīng)用，在激光領(lǐng)域的分度設(shè)備、半導(dǎo)體分選機(jī)、醫(yī)療行業(yè) 如燈檢機(jī)、鋰電領(lǐng)域卷繞設(shè)備中，也實(shí)現(xiàn)了定制化應(yīng)用，可配置 防水防塵功能，剎車功能，重復(fù)定位精度可達(dá)±1 arcsec;直驅(qū) 轉(zhuǎn)臺已成功應(yīng)用于五軸CNC機(jī)床、五軸精密激光切割設(shè)備、五軸點(diǎn)膠設(shè)備中，并已批量化生產(chǎn)出貨，其產(chǎn)品涵蓋單臂直驅(qū)轉(zhuǎn)臺， 雙臂直驅(qū)轉(zhuǎn)臺，雙臂雙電機(jī)同步轉(zhuǎn)臺，并且防水、防塵，帶剎車 功能;精密氣浮平臺采用高精密氣浮導(dǎo)軌作為運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向、運(yùn)動(dòng)系 統(tǒng)無摩擦阻尼，整體精度可突破到納米級別，擁有重力平衡式、 平面封閉式、磁力預(yù)載、真快預(yù)載多種結(jié)構(gòu)形式，可應(yīng)用于半導(dǎo) 體、光學(xué)檢測等高精密設(shè)備中。
目前，越來越多的企業(yè)開始選擇國產(chǎn)五軸數(shù)控機(jī)床，這無 疑為精密部件行業(yè)提供了巨大的市場需求，五軸數(shù)控技術(shù)的國產(chǎn) 化，也為精密部件行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新提供了契機(jī)。面對這一發(fā)展機(jī) 遇，企業(yè)應(yīng)加大在技術(shù)研發(fā)方面的投入，提升自主創(chuàng)新能力，以 應(yīng)對技術(shù)更新迅速的挑戰(zhàn);通過引進(jìn)先進(jìn)的制造設(shè)備和技術(shù)，提 高制造精度和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性;與供應(yīng)商建立長期合作關(guān)系，確 保原材料的穩(wěn)定供應(yīng)，降低原材料價(jià)格波動(dòng)的影響;積極開拓新 的應(yīng)用領(lǐng)域和市場，擴(kuò)大市場份額，提升企業(yè)競爭力。
美的集團(tuán)高創(chuàng)傳動(dòng)科技開發(fā)(深圳)有限公司產(chǎn)品經(jīng)理宋寧一分享了高端裝備行業(yè)開發(fā)現(xiàn)況，針對CNC機(jī)床、半導(dǎo)體、3C電 子制造等不同應(yīng)用行業(yè)對電機(jī)驅(qū)動(dòng)的具體要求，高創(chuàng)在驅(qū)動(dòng)器產(chǎn) 品的開發(fā)上實(shí)現(xiàn)了多種編碼器接口協(xié)議、多種電機(jī)驅(qū)動(dòng)、多總線 類型等更多樣化的兼容性;同時(shí)在核心控制算法上，高創(chuàng)伺服驅(qū) 動(dòng)器采用HD自適應(yīng)非線性算法和HDM頻域分析，盡可能地體現(xiàn) 出直線電機(jī)高速、高精度定位的應(yīng)用優(yōu)勢。
長沙一派直驅(qū)科技股份有限公司總經(jīng)理鄭球輝認(rèn)為，在目前有利的國際國內(nèi)環(huán)境、直驅(qū)產(chǎn)品獨(dú)有的技術(shù)特性、逐步成熟的產(chǎn) 品與市場等條件下，為直驅(qū)產(chǎn)品應(yīng)用于CNC機(jī)床帶來了較大的發(fā) 展機(jī)遇;但另一方面，在直驅(qū)產(chǎn)品系統(tǒng)整體解決方案的開發(fā)、產(chǎn) 品的可靠性和一致性品質(zhì)、直驅(qū)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、高水平應(yīng)用型人才培 養(yǎng)等方面，仍然存在著諸多挑戰(zhàn)。
廠商在開發(fā)直驅(qū)CNC機(jī)床方案時(shí)，應(yīng)注意CNC用直線電機(jī)不 是簡單的替換，直驅(qū)技術(shù)產(chǎn)品具有高速、高精度、高加速、高動(dòng) 態(tài)響應(yīng)、跟隨誤差低、整定時(shí)間短等特點(diǎn)，廠商需要針對CNC行 業(yè)用戶，提供集成驅(qū)動(dòng)器、直線電機(jī)、反饋裝置、導(dǎo)軌于一體的 整體解決方案，同時(shí)對電機(jī)防護(hù)要有好的解決方案，包括防水、 防腐蝕、防鐵性材料等等，并且還需要培養(yǎng)能夠?yàn)橹彬?qū)技術(shù)應(yīng)用 提供全方位服務(wù)的年輕化應(yīng)用工程師。
廣州市昊志機(jī)電股份有限公司資深產(chǎn)品經(jīng)理李文剛表示，針 對CNC加工中心的應(yīng)用要求，昊志機(jī)電開發(fā)的大功率、高轉(zhuǎn)速、 高精度電主軸具備高承載及剛性特性，同時(shí)采用獨(dú)有專利的昊志 拉刀機(jī)構(gòu)，使用壽命也更長。昊志機(jī)電開發(fā)的直驅(qū)轉(zhuǎn)臺具有超高 精度;剎車可靠性高、速度快，夾緊扭轉(zhuǎn)剛性高，具有斷電保護(hù) 功能;電機(jī)扭矩大，配備功能齊全，便于機(jī)床自動(dòng)化及高穩(wěn)定性 等性能特點(diǎn)。此外，昊志機(jī)電開發(fā)的直線電機(jī)系列采用專利化 冷卻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，溫升低，防護(hù)等級可達(dá)IP65，目前已在PCB鉆孔 機(jī)、五軸磨刀機(jī)等設(shè)備上得到了成功應(yīng)用。
深圳市正隆偉業(yè)科技有限公司總經(jīng)理彭聲亮重點(diǎn)介紹了五軸聯(lián)動(dòng)檢測技術(shù)與傳感器方案：當(dāng)五軸機(jī)床的直線軸和轉(zhuǎn)臺精度很 好，而最終加工的產(chǎn)品精度不好時(shí)，IBS公司的Rotary Inspector 測量系統(tǒng)為用戶提供了一種檢定五軸機(jī)床幾何精度和動(dòng)態(tài)性能 的快捷方法。Rotary Inspector能夠很方便地管理大量機(jī)床Q、P 兩個(gè)精度指標(biāo)。Q值表示最大的幾何誤差，它能影響五軸機(jī)床加 工產(chǎn)品的尺寸精度;P值表示最大的動(dòng)態(tài)誤差，反映機(jī)床反向間 隙或軸承磨損殘生的問題，這個(gè)誤差將會(huì)影響加工產(chǎn)品的表面 質(zhì)量。Rotary Inspector可在機(jī)床操作環(huán)境下完成測量，符合ISO 10791-6標(biāo)準(zhǔn)，全自動(dòng)測量，瞬時(shí)反饋機(jī)床狀態(tài)，提供全局化的 數(shù)據(jù)管理。
在傳感器技術(shù)方面，時(shí)柵位移傳感器基于彭東林教授創(chuàng)新提 出的“時(shí)空轉(zhuǎn)換，時(shí)間測量空間”的理念，經(jīng)歷了從原理創(chuàng)新、 技術(shù)突破、高品質(zhì)產(chǎn)品到新興產(chǎn)業(yè)二十多年的發(fā)展歷程，為傳統(tǒng) 的幾何測量精密學(xué)科引入了新鮮“血液”。
小結(jié)
加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力是當(dāng)前國家重點(diǎn)發(fā)展策略，鼓勵(lì)將科技 創(chuàng)新成果應(yīng)用到具體產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈上，改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，培育 壯大新興產(chǎn)業(yè)。在這一機(jī)遇下，AI人工智能、機(jī)器人、磁力驅(qū)動(dòng)/ 磁懸浮輸送柔性制造等先進(jìn)技術(shù)將有助于制造業(yè)大幅提高生產(chǎn)效 率和產(chǎn)品品質(zhì)，助力中國制造邁上新的發(fā)展臺階。
