論磁性編碼器與光電編碼器的當下和未來
文:組編/編輯部2019年第六期
本文整理自12月20日“2020智能制造&中國運動控制/直驅行業(yè)發(fā)展高峰論壇——運動控制技術應用分論壇”,在浙江禾川科技股份有限公司董事長王項彬的發(fā)言中,談論了禾川磁編與光編的設計現(xiàn)狀與未來研發(fā)追求,本文根據(jù)他的錄音整理,供業(yè)內(nèi)人士參考。
高工藝追求貫穿編碼器的當下與未來
近幾年,磁性編碼器從開始的不被行業(yè)接受,逐漸成為工業(yè)應用中的主流編碼器,從技術角度來看,國內(nèi)廠家已經(jīng)實現(xiàn)了全面突破。禾川的磁編碼器已發(fā)展到19位,達到了業(yè)內(nèi)最高水平,具有耐震動、耐油污、耐灰塵等優(yōu)勢,并得到了大批量市場驗證,穩(wěn)定可靠。在光電編碼器方面,禾川采取的研發(fā)策略與磁編碼器相同,即做得更短。禾川的25位光編將分辨率做到0.038角秒,精度做到10角秒以內(nèi),具有高分辨率、速度波動小、低速穩(wěn)定性、定位精度高等特點。
光編與磁編的主要區(qū)別在于精度,光編精度優(yōu)于磁編,即使是目前最高19位的磁編,在某些應用場合仍達不到行業(yè)的精度要求。例如,有軌跡要求的金屬雕刻、快速模切等高精高速高技術要求行業(yè)。
當前,編碼器中的一些芯片、關鍵磁及磁頭等重要元器件仍然依賴于進口,這是國內(nèi)編碼器廠商下階段的主要突破目標。在這樣的情況下,當企業(yè)達到批量化生產(chǎn)能力的時候,其主要競爭點就聚集在產(chǎn)品的工藝提升上。例如,禾川的磁編與光編在精度設計上,都采用了一個補正技術,通過在每個一定的區(qū)間內(nèi)添加補正量,對累計精度進行補正,從而大大提升產(chǎn)品的可靠性與穩(wěn)定性。
在光編的設計工藝追求上,我們也下足了功力。光編的主要應用場合在于技術雕刻,功耗要求比較高,現(xiàn)在禾川已經(jīng)在開發(fā)無電池多圈,用于解決電池能耗問題。針對電機的安裝,100法蘭以下,禾川采用分體式的安裝形式,設計迷宮式的軸承擋油板結構,油脂蒸發(fā)自動回到軸承,避免污染碼盤,影響精度;針對100法蘭以上的電機,采用十字連軸安裝方式,減震緩沖、隔離高溫、防止竄動、防止油污,具有高可靠性的工藝保障。當然,在研發(fā)的過程中,禾川也碰到很多問題。如,十字連軸研發(fā)了近一年半到兩年,大概解決了一百多個問題,看起來很簡單的東西,但是挺復雜的。雖然國內(nèi)已有幾家公司具備光編批量化生產(chǎn)的技術實力,但在光編工藝追求上的精益求精,仍是禾川接下來要努力的方向。
另外,先進的編碼器算法技術,也能有效提升整體伺服驅動器性能。目前,驅動器在國內(nèi)的發(fā)展水平都相當不錯,但是往往馬達、編碼器與驅動器匹配應用的時候,就會影響整體的驅動性能。例如,從前磁編在剛起步發(fā)展的時候因性能不夠,就會導致在驅動器的研發(fā)上,下更大的功夫來提升整體的驅動性能,其實只要把編碼器位數(shù)提高,驅動效果就會更佳。而且,在25位光編上,禾川采用單級NS磁環(huán)來解決多圈問題;利用單磁道的單純圖案,實現(xiàn)小型化的同時確保可靠性;整體技術采用以后,伺服系統(tǒng)的性能就會大大提升。我們也經(jīng)常討論,從自動化方案整體出發(fā),解決問題會更快,而不是單靠某一個驅動器或者某一個產(chǎn)品去解決問題。
企業(yè)開放與協(xié)作,方能細水長流
從企業(yè)的長遠發(fā)展來看,開放與協(xié)作是最重要的兩條生命線,開放才能在行業(yè)里拔高技術層次,協(xié)作才能開疆擴土。
無論是驅動器、編碼器、還是馬達等產(chǎn)品,禾川一直在努力地投入研發(fā)與設計,目前公司超過200名研發(fā)人員,占員工總數(shù)的30%。另外,禾川在工業(yè)自動化全套方案規(guī)劃中,信息層ERP、MES、UWEB系統(tǒng)等皆為自主研發(fā);經(jīng)過多年累計,驅動層伺服也將推出諸多新品;在執(zhí)行層,也投入研發(fā)了智能像機。并且當前禾川的工廠已在規(guī)劃實現(xiàn)全自動化的生產(chǎn)線,歡迎各位同行前來參觀,一起探討交流,實現(xiàn)技術的共同進步。
對于市場競爭我們也要保持開放的心態(tài)。我前身是做OEM(原始設備制造商)和ODM(原始設計制造商)的,近幾年禾川一直在發(fā)展OEM,因為感覺市場很大,目前公司合作的OEM,貼牌占公司30%以上的份額。我認為市場競爭并不是價格的競爭,而是品牌的競爭,品牌的競爭就是服務的競爭,或者是你的勢力范圍內(nèi)的客戶關系及行業(yè)競爭,一步步細分來看,競爭就沒有想象的那么大,那么可怕。
近幾年,國產(chǎn)品牌企業(yè)的精力主要集中在進口替代方面,如果在這個時間段,好機會面前,我們把產(chǎn)品和技術做到接近國際水平,然后用更好的服務及本土化優(yōu)勢,提高進口替代比例,長期堅持如此發(fā)展,其實在實現(xiàn)替代的過程中,品牌自然就形成了,市場份額也就會慢慢提高。
第二個方面就是協(xié)作。浙江人做生意一直保持兩個習慣,一是細水長流,只要客戶有需求我們必會提供產(chǎn)品。因為每個廠家都有它的特長和優(yōu)勢,所以我們希望跟市場上的客戶、供應商、友軍、甚至競爭對手等實現(xiàn)全方位的合作,共同更上一層樓;二就是薄利多銷,以求形成長遠的合作,賺回的利潤能夠維持下一代的研發(fā)就夠了,但是最終的核心就是一定要有利潤,沒有利潤,生意就無法維持,技術就會停滯不前。未來,禾川期待能與各企業(yè)實現(xiàn)互惠互利,共同進步,走向明日的輝煌和成功。
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