發(fā)展我國伺服驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)的探討

時(shí)間:2007-06-19

來源:中國傳動(dòng)網(wǎng)

導(dǎo)語:作為數(shù)控機(jī)床的重要功能部件,伺服驅(qū)動(dòng)裝置的特性一直是影響數(shù)控機(jī)床加工性能的重要指標(biāo)。

作為數(shù)控機(jī)床的重要功能部件,伺服驅(qū)動(dòng)裝置的特性一直是影響數(shù)控機(jī)床加工性能的重要指標(biāo)。圍繞伺服驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)態(tài)特性與靜態(tài)特性的提高,近年來國內(nèi)外發(fā)展了多種伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)。可以預(yù)見,隨著高速切削、超精密加工、網(wǎng)絡(luò)制造等先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展,具有網(wǎng)絡(luò)接口的全數(shù)字交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、直線伺服系統(tǒng)及高速電主軸等成為機(jī)床行業(yè)的關(guān)注熱點(diǎn),并成為伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展方向。 一、交流永磁同步伺服驅(qū)動(dòng)裝置 伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)經(jīng)過了直流伺服裝置、直流無刷伺服裝置和交流永磁同步伺服驅(qū)動(dòng)裝置三個(gè)階段。隨著現(xiàn)代制造業(yè)規(guī)?;a(chǎn)對(duì)加工設(shè)備提出了高速度、高精度、高效率的要求,交流永磁同步伺服驅(qū)動(dòng)裝置具有高響應(yīng)、免維護(hù)(無炭刷、換向器等磨損元部件)、高可靠性等特點(diǎn)。它采用微處理技術(shù)、大功率高性能半導(dǎo)體功率器件技術(shù)、電機(jī)永磁材料制造工藝和具有較好的性能價(jià)格比,成為工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)技術(shù)之一。 從2005年德國漢諾威展覽會(huì),可以看到伺服驅(qū)動(dòng)裝置的兩個(gè)發(fā)展趨勢(shì): 1. 全數(shù)字化 全數(shù)字化是未來伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。全數(shù)字化不僅包括伺服驅(qū)動(dòng)內(nèi)部控制的數(shù)字化,伺服驅(qū)動(dòng)到數(shù)控系統(tǒng)接口的數(shù)字化,而且還應(yīng)該包括測(cè)量單元數(shù)字化。因此伺服驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)部三環(huán)的全數(shù)字化、現(xiàn)場(chǎng)總線連接接口、編碼器到伺服驅(qū)動(dòng)的數(shù)字化連接接口,是全數(shù)字化的重要標(biāo)志。 隨著微電子制造工藝的日益完善,采用新型高速微處理器,特別是數(shù)字信號(hào)處理器—DSP技術(shù),使運(yùn)算速度呈幾何級(jí)數(shù)上升。伺服驅(qū)動(dòng)內(nèi)部的三環(huán)控制(位置環(huán)/速度環(huán)/電流環(huán))數(shù)字化是保證伺服驅(qū)動(dòng)高響應(yīng)、高性能和高可靠性的重要前提。伺服驅(qū)動(dòng)所有的控制運(yùn)算,都可由其內(nèi)部的DSP完成,達(dá)到了伺服環(huán)路高速實(shí)時(shí)控制的要求。一些產(chǎn)品還將電機(jī)控制的外圍電路與DSP內(nèi)核集成于一體,一些新的控制算法速度前饋、加速度前饋、低通濾波、凹陷濾波等得以實(shí)現(xiàn)。 伺服驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)的模擬量控制接口,容易受到外部信號(hào)干擾,傳輸距離短。我國目前伺服驅(qū)動(dòng)裝置上大量采用的脈沖式控制接口,也不是真正意義上的數(shù)字接口。這種接口受脈沖頻率的限制,不能滿足高速、高精控制的要求。而采用現(xiàn)場(chǎng)總線的數(shù)字化控制接口,是伺服驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)高速、高精控制的必要條件。因此,近年來外國公司紛紛推出各自的數(shù)字接口協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn),如日本發(fā)那科公司推出串行伺服總線(FSSB),德國西門子公司推出Profibus-DP總線,日本三菱推出CC-link總線,德國力施樂推出SERCOS總線。 全數(shù)字化已經(jīng)延伸到測(cè)量單元接口的數(shù)字化。德國HEIDENHAIN將各種類型的編碼器,如絕對(duì)、增量式和正余弦編碼器的細(xì)分功能,都統(tǒng)一到EnDae2.2編碼器連接協(xié)議中。細(xì)分過程在編碼器內(nèi)部完成,再通過數(shù)字接口和伺服驅(qū)動(dòng)連接起來,這才是真正的全數(shù)字化。 2. 高性能 表現(xiàn)為高精度、高動(dòng)態(tài)響應(yīng)、高剛性、高過載能力、高可靠性、高電磁兼容性、高電網(wǎng)適應(yīng)能力、高性價(jià)比。 在2005年漢諾威展覽會(huì)上,日本發(fā)那科推出了HRV4伺服控制控制技術(shù)。伺服HRV4繼承并進(jìn)一步發(fā)展了HRV3的優(yōu)點(diǎn),具有如下特點(diǎn):在任何時(shí)刻,均采用納米層次的位置指令,使用1600萬/轉(zhuǎn)的αi 高分辨率的脈沖編碼器,可以實(shí)現(xiàn)納米精度的伺服控制;HRV4超高速伺服控制處理器,所控制的電機(jī)轉(zhuǎn)速可以達(dá)到60000r/min;HRV4控制算法,可使得伺服電機(jī)的最大控制電流減少50%,并減少電機(jī)發(fā)熱17%,因此,伺服驅(qū)動(dòng)裝置可以獲得更高的剛性和過載能力。 各公司對(duì)伺服的動(dòng)態(tài)特性更加關(guān)注。如海德漢公司在2005年漢諾威展覽會(huì)上,展示了不同分辨率的編碼器對(duì)扭矩脈動(dòng)的影響,揭示了提高編碼器分辨率,可以大大減少伺服驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。 電子電力技術(shù)的發(fā)展,使得伺服系統(tǒng)主電路功率元件的開關(guān)頻率由2~5kHz提高到10kHz以上,大功率絕緣柵門雙極性晶體管(IGBT)和智能控制功率模塊(IPM)等先進(jìn)器件的采用,大大減少了伺服驅(qū)動(dòng)器輸出回路的功耗,提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度和平穩(wěn)性,降低了運(yùn)行噪音。這些不僅為交流伺服全數(shù)字化、高速度、高精度奠定了基礎(chǔ),還使得交流伺服系統(tǒng)趨于小型化。 二、直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)(Direct Drive) 大推力直線伺服驅(qū)動(dòng)裝置、大轉(zhuǎn)矩力矩伺服驅(qū)動(dòng)裝置與傳統(tǒng)的螺旋傳動(dòng)方式相比,直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)最大特點(diǎn)是取消了電動(dòng)機(jī)到移動(dòng)/轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)之間的一切機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié),即把機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的長度縮短為零。這種“零傳動(dòng)”方式,帶來了螺旋傳動(dòng)方式無法達(dá)到的性能指標(biāo),如加速度可達(dá)3g以上,為傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置的10~20倍,進(jìn)給速度是傳統(tǒng)的4~5倍。 直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)是高速高精數(shù)控機(jī)床的理想驅(qū)動(dòng)模式,受到機(jī)床廠家的重視,技術(shù)發(fā)展迅速。近年來,國際上幾十家公司展出了直線電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的高速機(jī)床,一些制造廠商已將機(jī)床運(yùn)動(dòng)加速度提高到2~3g,快速移動(dòng)速度提高到150~240m/min。MAZAK公司將推出基于直線伺服系統(tǒng)的超音速加工中心,切削速度8馬赫,主軸最高轉(zhuǎn)速80000r/min, 快速移動(dòng)速度500m/min, 加速度6g。這標(biāo)志著,以直線伺服為代表的第二代高速機(jī)床,已克服了直線電機(jī)的發(fā)熱、防護(hù)和成本高的缺點(diǎn),逐步走向?qū)嵱谩? 2005年底,作者參觀了日本森精機(jī)的工廠,印象最深的是:森精機(jī)的機(jī)床產(chǎn)品上已大量使用自制的大轉(zhuǎn)矩力矩伺服驅(qū)動(dòng)裝置。與傳統(tǒng)的蝸輪蝸桿傳動(dòng)相比,大轉(zhuǎn)矩力矩伺服驅(qū)動(dòng)裝置使得機(jī)床的回轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)大大簡化,轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速大大提高,動(dòng)態(tài)響應(yīng)大大提高。 三、高速電主軸 電主軸是電動(dòng)機(jī)與主軸融合在一起的產(chǎn)物。它將主軸電動(dòng)機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子直接裝入主軸組件內(nèi)部,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子即為主軸的旋轉(zhuǎn)部分,由于取消了齒輪變速箱的傳動(dòng)與電動(dòng)機(jī)的連接,實(shí)現(xiàn)了主軸系統(tǒng)的一體化、“零傳動(dòng)”。因此,其具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、慣性小、動(dòng)態(tài)特性好等優(yōu)點(diǎn),并可改善機(jī)床動(dòng)平衡,避免振動(dòng)和噪聲,在超高速機(jī)床上得到了廣泛的應(yīng)用。電主軸的驅(qū)動(dòng)一般使用矢量控制的變頻技術(shù)。 國外高速加工主軸轉(zhuǎn)速一般在12000~25000r/min, 最高達(dá)70000~80000r/min。 四、我國伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的現(xiàn)狀 我國在20世紀(jì)80年代初期通過引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)技術(shù),又在國家“七五”、“八五”、“九五”期間對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)行重大科技攻關(guān),取得了一定成果。 上世紀(jì)80年代,我國曾花巨資引進(jìn)西門子的伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)。但由于其引進(jìn)的技術(shù)屬淘汰的落后技術(shù),自主的消化吸收沒有突破,導(dǎo)致沒有實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。慘痛的歷史教訓(xùn)使大家明白了一個(gè)硬道理:對(duì)于伺服驅(qū)動(dòng)這樣的戰(zhàn)略高技術(shù),靠花錢引進(jìn)根本辦不到;盲目效仿國外,也只會(huì)落后挨打,受制于人;唯一的出路,就是走自主創(chuàng)新之路。 華中科技大學(xué)是我國自主創(chuàng)新的伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)源地之一?!鞍宋濉逼陂g,華中科技大學(xué)的自控系和電力系分別開始了伺服驅(qū)動(dòng)的研發(fā)工作。1996年,自控系與華中數(shù)控合作,共同研制基于單片機(jī)的模擬數(shù)字混合式(電流環(huán)是模擬量)交流伺服驅(qū)動(dòng)和主軸驅(qū)動(dòng)(HSV-9系列),后來又開發(fā)了基于DSP的全數(shù)字交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置(HSV-16/18/20)并投入大批量生產(chǎn)。到目前為止已累計(jì)生產(chǎn)銷售30000多臺(tái),被評(píng)為國家攻關(guān)重大成果和國家重點(diǎn)新產(chǎn)品。華中科技大學(xué)電力系與廣州數(shù)控、上海開通數(shù)控合作,研制的伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)也已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。 北京航天數(shù)控公司生產(chǎn)的DSCU系列全數(shù)字伺服控制單元和DSSU系列全數(shù)字主軸控制單元、北京凱奇數(shù)控設(shè)備成套有限公司生產(chǎn)的全數(shù)字伺服控制單元和全數(shù)字主軸控制單元及電機(jī)也已經(jīng)得到了大規(guī)模應(yīng)用,進(jìn)給伺服功率范圍20W~7.5kW,主軸伺服功率范圍3.5kW~22kW,可以滿足企業(yè)實(shí)際需要。 北京時(shí)光科技公司自主研發(fā)的“全數(shù)字化交流伺服控制技術(shù)”,采用32位微處理器為基礎(chǔ)的系統(tǒng)級(jí)芯片和智能化功率器件,成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)三相交流異步電機(jī)(鼠籠式電動(dòng)機(jī))的高精度伺服控制?;诖隧?xiàng)技術(shù)研制生產(chǎn)的IMS系列伺服控制器可通過編程方式,靈活、準(zhǔn)確地對(duì)電機(jī)的位置、轉(zhuǎn)速、加速度和輸出轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)高精度控制,其產(chǎn)品能廣泛應(yīng)用于機(jī)床、電梯、包裝機(jī)械、印刷機(jī)械、塑料機(jī)械、搬運(yùn)機(jī)械、電動(dòng)車及自動(dòng)化生產(chǎn)線等各種領(lǐng)域,用戶反映良好。 從2003年開始,我國的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)從配用步進(jìn)驅(qū)動(dòng)裝置,開始大規(guī)模改用伺服驅(qū)動(dòng)裝置。中國人自主創(chuàng)新的伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)為促使我國數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí),立下了汗馬功勞,伺服驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)也取得了很大進(jìn)步。 目前,我國伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的產(chǎn)品性能、產(chǎn)品可靠性方面,與國外產(chǎn)品還存在一定差距。特別是在全數(shù)字化的高性能伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)方面,與國外名牌企業(yè)仍存在較大的差距,已成為制約我國發(fā)展中高檔數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的“瓶頸”問題。 五、華中數(shù)控伺服產(chǎn)品和技術(shù)特色 華中數(shù)控公司自成立以來,一直與華中科技大學(xué)控制科學(xué)與工程系在伺服產(chǎn)品的開發(fā)方面緊密合作。率先在國內(nèi)開發(fā)成功基于微處理器的HSV-9交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置并批量生產(chǎn)和銷售。后來,承擔(dān)國家“十五”攻關(guān)項(xiàng)目“全數(shù)字交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和交流主軸伺服控制系統(tǒng)的研究開發(fā)與應(yīng)用”、國家“十五”863項(xiàng)目“EQ6110HEV混合動(dòng)力城市公交車用電機(jī)及其控制系統(tǒng)”、國家技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目“全數(shù)字智能化交流進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元”和中小企業(yè)創(chuàng)新基金項(xiàng)目“高性能伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工程化研究”等7項(xiàng)國家級(jí)項(xiàng)目的研發(fā)任務(wù)。 華中數(shù)控近年來開發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系列交流伺服驅(qū)動(dòng)單元和交流伺服電機(jī)。 HSV-16系列全數(shù)字交流伺服驅(qū)動(dòng)單元 作為一種新型產(chǎn)品,它進(jìn)一步提高和完善了產(chǎn)品性能。驅(qū)動(dòng)器的硬件環(huán)境為:高性能馬達(dá)控制專用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)+大規(guī)?,F(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列(FPGA)+智能功率模塊(IPM);操作簡單、可靠性高、體積小巧、易于安裝。具有自測(cè)試、自診斷功能,且對(duì)短路、過流、過壓、欠壓、泵升、過熱等多種故障情況具有完善的軟、硬件保護(hù)功能。 HSV-18D系列全數(shù)字交流伺服進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元和主軸單元 采用當(dāng)今最新技術(shù)設(shè)計(jì),交流380V直接供電,可實(shí)現(xiàn)多種交流電機(jī),包括交流永磁同步電機(jī)、無刷直流電機(jī)、交流感應(yīng)電機(jī)(交流異步電機(jī))的轉(zhuǎn)矩、速度、位置閉環(huán)或全閉環(huán)控制。 為了提高產(chǎn)品的可靠性,面對(duì)國內(nèi)用戶使用環(huán)境惡劣的現(xiàn)狀,華中數(shù)控的伺服驅(qū)動(dòng)裝置的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是按歐洲四級(jí)電磁兼容性的指標(biāo)制訂的,比國家標(biāo)準(zhǔn)(歐洲三級(jí)電磁兼容性)的技術(shù)指標(biāo)高出一倍。華中數(shù)控產(chǎn)品適用的電壓范圍達(dá)到±20%,而國家標(biāo)準(zhǔn)要求的產(chǎn)品電壓范圍為+10%~-15%。 交流伺服電機(jī)是數(shù)控系統(tǒng)關(guān)鍵部件之一。過去主要靠進(jìn)口,不僅價(jià)格昂貴,而且品種不全,供貨周期長。核心技術(shù)掌握在國外公司手里,系統(tǒng)技術(shù)改造也很困難,電機(jī)成本、類型和供貨期嚴(yán)重制約了數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為此,華中數(shù)控在2000年開始籌備自主研發(fā)交流伺服電機(jī)系列,投資組建了上海登奇機(jī)電技術(shù)有限公司,開發(fā)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的GK6、GK7全系列永磁同步交流伺服電機(jī)和GM7系列交流伺服主軸。 研制初期,大量參考了國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù),包括德國西門子、日本安川、三洋、松下等電機(jī)的先進(jìn)技術(shù),結(jié)合國內(nèi)用戶需求和市場(chǎng)需要,于2001年自行成功研發(fā)出GK6系列交流永磁同步伺服電機(jī)。該系列電機(jī)采用定子沖片疊壓外露結(jié)構(gòu),無間隙直接散熱;采用超高內(nèi)稟嬌頑力稀土永磁材料形成氣隙磁場(chǎng);自主研制的國內(nèi)唯一的電機(jī)轉(zhuǎn)子斜磁體整體充磁的生產(chǎn)工藝設(shè)備,保證所生產(chǎn)的伺服電機(jī)無磁粘結(jié)、減少損耗,降低磁場(chǎng)振動(dòng)和噪音,具有更高的性能。采用整體加工工藝,電機(jī)振動(dòng)小、轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)。目前產(chǎn)品額定扭矩為0.6~1000Nm,額定轉(zhuǎn)速為1000、1200、1500、2000、3000、6000r/min。該系列電機(jī)的成功推出,為華中數(shù)控和國內(nèi)其他數(shù)控企業(yè)提供了性價(jià)比很高、供貨及時(shí)、滿足個(gè)性需求的伺服電機(jī)配套。 在成功研制出交流伺服電機(jī)并市場(chǎng)化的基礎(chǔ)上,為了更全面地與數(shù)控機(jī)床配套,于2004年研制開發(fā)了GM7系列交流變頻主軸電機(jī)。目前產(chǎn)品額定功率為2.2kW~100kW,采用F級(jí)特殊絕緣結(jié)構(gòu),抗浪涌電流及電暈現(xiàn)象,壽命長,可靠性高;采用內(nèi)藏風(fēng)道,定子沖片碟壓一體式結(jié)構(gòu),散熱效率高、體積緊湊;采用整體加工工藝和高精度動(dòng)平衡技術(shù),大大提高了高速、高精和可靠性運(yùn)行能力。 華中數(shù)控研制的交流伺服電機(jī)和交流變頻主軸電機(jī),品種在國內(nèi)最齊全。在產(chǎn)量上,每年翻番,已具備達(dá)年產(chǎn)2萬臺(tái)的能力。2006年,華中數(shù)控申報(bào)的國家發(fā)改委“裝備國產(chǎn)化”專項(xiàng):全數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)與電機(jī)的產(chǎn)業(yè)化,已通過了專家評(píng)審,公司擬投資7000萬元,新建10000m2的伺服驅(qū)動(dòng)和電機(jī)的生產(chǎn)廠,建成后擬達(dá)到年產(chǎn)10萬臺(tái)套伺服驅(qū)動(dòng)與電機(jī)的能力。 華中數(shù)控還根據(jù)市場(chǎng)需要,開發(fā)了多種有專用伺服產(chǎn)品。研制的大功率伺服驅(qū)動(dòng)已用于重慶某廠的擺式列車車廂平衡系統(tǒng)。研制的開關(guān)磁阻電機(jī)控制器應(yīng)用于武漢市城市混合動(dòng)力電動(dòng)公交車上;與德國某公司合作生產(chǎn)的工業(yè)縫紉機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已批量銷售。GK6、GM7伺服主軸電機(jī)已批量與我國某著名的注塑機(jī)生產(chǎn)廠家的全電動(dòng)注塑機(jī)配套。輸出扭矩達(dá)1000Nm的伺服驅(qū)動(dòng)已用于鄂州機(jī)床廠開發(fā)的我國第一臺(tái)電動(dòng)螺旋壓力。 六、發(fā)展我國伺服產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的建議 作為數(shù)控機(jī)床的重要功能部件,伺服驅(qū)動(dòng)和伺服電機(jī)是影響數(shù)控系統(tǒng)性能的重要功能部件。伺服驅(qū)動(dòng)和伺服電機(jī)的成本占到數(shù)控系統(tǒng)的總成本的1/2~3/4,因此,是否掌握自主的伺服驅(qū)動(dòng)和伺服電機(jī)技術(shù),是決定一個(gè)數(shù)控系統(tǒng)廠的市場(chǎng)綜合競(jìng)爭(zhēng)力的決定性因素。伺服驅(qū)動(dòng)涉及大功率強(qiáng)電控制,是可靠性的薄弱環(huán)節(jié)和瓶頸。縱觀國外成功的數(shù)控系統(tǒng)企業(yè),都有自主的伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)自我配套能力。發(fā)展我國自主的伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)刻不容緩。建議如下: 1. 大力加強(qiáng)伺服驅(qū)動(dòng)裝置的生產(chǎn)工藝技術(shù)的研究 在國家863計(jì)劃、科技部中小型企業(yè)創(chuàng)新基金和國家“十五”攻關(guān)成果基礎(chǔ)上,我國的伺服驅(qū)動(dòng)裝置的控制平臺(tái)技術(shù)已經(jīng)基本成熟。產(chǎn)品化攻關(guān)重點(diǎn)是可靠性設(shè)計(jì)和可靠性保證措施、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和系列化設(shè)計(jì)、大批量生產(chǎn)工藝研究,使產(chǎn)品能滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,滿足市場(chǎng)急劇增長的需求,擴(kuò)大國產(chǎn)伺服驅(qū)動(dòng)裝置的市場(chǎng)占有率。 2. 開展高性能伺服驅(qū)動(dòng)裝置的性能測(cè)評(píng)和改進(jìn)技術(shù)研究 加大對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)裝置測(cè)試手段的投入,開展伺服驅(qū)動(dòng)的性能測(cè)評(píng),以獨(dú)立、客觀、科學(xué)、實(shí)用的技術(shù)測(cè)試為依據(jù),為我國伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展提供清晰的技術(shù)趨勢(shì),把握真實(shí)的產(chǎn)品資料及合理的采購建議。 在此基礎(chǔ)上,支持國內(nèi)企業(yè)開展高性能伺服驅(qū)動(dòng)裝置的開發(fā)??s小與國外高性能伺服驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品在高精度、高動(dòng)態(tài)響應(yīng)、高剛性、高過載能力、高可靠性、高電磁兼容性、高電網(wǎng)適應(yīng)能力、高性價(jià)等方面的技術(shù)差距,提高我國產(chǎn)品的可靠性。 3. 制訂伺服驅(qū)動(dòng)和數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)字化接口的中國標(biāo)準(zhǔn) 以數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動(dòng)的數(shù)字化接口規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)這一共性技術(shù)為紐帶,形成國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的合作和聯(lián)盟,發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),縮短開發(fā)周期、降低開發(fā)費(fèi)用、形成相互配套,形成合力與國外數(shù)控系統(tǒng)廠商競(jìng)爭(zhēng),增強(qiáng)我國數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)在國際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí),掌握了數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動(dòng)的數(shù)字化接口協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)的話語權(quán),才能提高我國在國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的地位,起到規(guī)范國內(nèi)數(shù)控市場(chǎng),影響國際數(shù)控公司,建立保護(hù)我國數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)壁壘。可以縮小我國數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)與國外的技術(shù)差距,改變目前國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)廠商之間的低價(jià)格、低水平競(jìng)爭(zhēng)的狀況。 加大投入開發(fā)大推力直線伺服驅(qū)動(dòng)裝置、大轉(zhuǎn)矩力矩伺服驅(qū)動(dòng)裝置和高速主軸驅(qū)動(dòng)裝置。 直接伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)是未來伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)發(fā)展的方向。數(shù)控機(jī)床采用直接伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù),雖然省去中間變換環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)所謂“零傳動(dòng)”,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有更加的合理性,但是作為一種新的應(yīng)用技術(shù)還面臨許多現(xiàn)實(shí)的技術(shù)難題。諸如控制系統(tǒng)對(duì)參數(shù)攝動(dòng)、負(fù)載擾動(dòng)等許多不確定因素的抗干擾問題、伺服電動(dòng)機(jī)的強(qiáng)制散熱問題、系統(tǒng)快速吸能制動(dòng)問題及嚴(yán)格防塵隔磁措施等,所有這些實(shí)際問題有待于進(jìn)一步解決和技術(shù)的進(jìn)一步完善。
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