以小型化,简单化,智能化实现机器的复杂运动

作者:石中林先生 文章来源:埃莫运动控制技术(上海)有限公司中国区 发布时间:2015-04-01
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凭借近30年的伺服和运动控制行业经验,埃莫(Elmo)公司在研发紧凑型,高智能运动控制解决方案上一直处于世界领先地位.

凭借近30年的伺服和运动控制行业经验,埃莫(Elmo)公司在研发紧凑型、高智能运动控制解决方案上一直处于世界领先地位。“我们的主要目的就是能够让用户选择一套架构简单的系统,能够完成整个机器复杂的运动,从而提升效率。”埃莫运动控制技术(上海)有限公司中国区经理石中林先生强调。

紧凑型、高智能运动控制解决方案

Elmo公司自2012年推出的全新一代伺服控制系统Gold line是其紧凑型、高智能运控控制解决方案的典型代表。该系列产品最大的特点是极大地提升了伺服控制闭环的响应速度,其电流环、速度环和位置环都能够达到50μs的采样时间,电流环的带宽可以超过4.5kHz,这在同类型的伺服系统中是最顶级的伺服控制特性;而且伺服驱动器的电流环精度可以达到1:2000的解析度,这在低速、高精度控制上非常关键,能够将速度波动减小到目前市场上的最低波动水平;再有新一代伺服系统还增强了伺服的控制算法,改变了传统的1:2:4的控制方式,采用了1:1:1的控制方式,能够让位置环、速度环和电流环达到同样的控制响应速度;此外,从技术上来说,新一代伺服驱动器还可以连接多种类反馈设备,客户选用一款驱动器就能很好地对普通的增量编码器、旋转变压器以及各种现有的支持多种协议的绝对值编码器进行驱动。

其中Gold Twitter产品和Gold Trombone是目前市场上功率密度最高的产品,在不到18g重量的情况下,能够输出超过4kW的功率,而且能够安装于机器的任何位置,包括电动机的背后,极大地节省了系统的接线,实现了机器的小型化、简单化。另外,Gold Trombone能够提供高压、低电流的伺服控制方案,这对于一些需要小电流、高电压应用的DDR直线电动机非常关键。Gold Trombone能够实现高响应,同时可以保证速度和位置控制的精度。

“为用户提供技术领先的产品离不开强大的软件和领先的硬件。”石经理如是说。Elmo的产品除了在硬件方面领先于市场的同类产品,在软件方面,也进行了创新的研发和设计。例如,Elmo公司推出的EAS II软件,是一款非常强大的软件,可以实现用户只按一个按钮就可以完成驱动器所有参数的调整和配置,包括各个闭环控制增益的调整、机械共振点的配置,以及各种滤过器的添加等。

而在行业应用上,Elmo公司主要的市场定位是中高端设备。基于Elmo产品技术上的特点,其解决方案可以适应于几乎所有的自动化行业,包括包装、印刷、纺织、半导体、军工、实验室设备、无人机、无人导引车、机器人等各行业的中高端设备。例如,Elmo厦门的某一个客户,研发了目前国内可谓是唯一的胶管印刷机。考虑到使用机械凸轮机构的胶管印刷机在完成普通日用品胶管上的印刷时效率很低这一情况,该客户选用了Elmo的方案,将原来的凸轮机构改成了全电气化的电子凸轮机构,最终几乎将产品的生产效率提高了2倍。石经理表示:“用户选用了我们设计紧凑、可靠性高的产品和解决方案之后生产出了目前国内最先进的一款胶管印刷机。因为我们的产品可以直接安放于电动机之上,极大地节省了设备的接线;而且我们的运动控制器能够控制超过最高100轴的设备,该设备包含了30多轴的联动。”

重视产品和解决方案的差异化特性

面对激烈的市场竞争局面,具有差异化特性的产品和解决方案将独具优势。Elmo深谙此道,在产品的设计和研发过程中就突出了产品的差异化特性。首先,Elmo的系统具有全开放式的特点,方便客户进行很好的二次开发,客户可以根据自己的需要整合相应的功能,同时删除一些不需要的功能,帮助客户节省了成本;其次,Elmo比较重视各种安全体系和通信协议的认证,其所有的通信协议均通过了各个组织的认证,而且其所有的产品也都通过了安全认证,并达到安全等级3的级别;再有,Elmo的产品还极具成本优势,其强大的技术团队所提供的技术服务赢得了众多用户的认可;最后,Elmo可以提供非常强大的应用软件,简单易用,可以实现高智能系统研发。

“虽然当前经济进入发展新常态,但针对自动化行业,尤其是自动化中高端设备方面,潜力很大,如机器人、AGV和医疗行业,都将出现一个可预期的、长期的发展。”石经理说,“针对市场的需求,我们首先会持续增加产品的功率范围,针对直流输入和交流输入两大类产品,不断推出新款和优化款产品,以扩大产品线容量;其次,我们还会扩大生产能力,新上线的全新SMT产线,使生产能力提高50%以上;此外,我们还会缩短供货时间,提高产品质量,目前我们的标准供货时间为一个月,已经快于市场上普遍的供货时间,今年下半年,我们还会将供货时间进一步缩短,实现3周的最快标准供货时间。”依托于中国市场的快速发展,Elmo在2014年实现了快速的增长,超过40%,预计今年还将有更好的增长。

目前,Elmo主要的销售目标是工业领域的OEM客户,以及军工和医疗等行业的特殊应用。Elmo每年有20%的驱动器产品应用于极端环境,如低温、强振动和超湿度环境。而目前Elmo的整体销售架构分为三种模式。“这是我们根据中国市场的特点决定的销售方式。首先是经销体系,我们在中国市场拥有唯一的经销商;其次是直销体系,针对大型的OEM客户,我们选择直销方式,以为客户提供更好的技术支持,从而帮助用户节省成本;此外,因为我们的伺服驱动器能够接各种类型的电动机和各种类型的反馈,所以我们会将电动机厂商作为合作对象,为电动机厂商提供配套来开拓市场销售。”

紧跟未来技术发展趋势

从整个行业来看,经过了之前的经济危机之后,一批低端企业遭到了淘汰,目前市场上活跃的大型OEM客户都非常注重新一代高科技设备的研发,他们不仅对产品的性价比提出了要求,而且还希望产品在功能上能够满足当前的高精度要求。“对于我们来说,只专注于运动控制行业,我们的设计理念是机器智能化、网络化、小型化、高精化、简单化和环保化,这也正好契合了中国伺服类产品或者运控控制类产品当前和未来的技术发展趋势。”在网络方面,Elmo从10年前就全力支持EtherCAT的研发和改进,Elmo是全球第一家完全通过EtherCAT认证的伺服驱动器公司;在集成一体化方面,Elmo目前最大的集成化方向是电动机与驱动的一体化,其所提供的超小型、高功率密度的产品使Elmo的驱动器能够完全集成到电动机里面,作为一个电动机的元器件来看待。因此Elmo也陆续推出了一些电机动驱动一体化集成产品,这样不仅节省了成本、增强了系统的稳定性,还减少了干扰等。另外,在驱动和控制集成一体化上,Elmo非常小型的、迷你型的PCB板安装方式的产品是非常有利于伺服和控制一体化的产品。

“未来很长一段时间虽然中国市场还会以中低端产品为主,但是中高端市场的发展将非常迅速。目前很重要的一个发展趋势就是,网络化的伺服类产品正替代之前的脉冲方式,甚至是模拟量控制的网络化伺服产品。然而在快速的发展进程中,中国伺服市场同样也面临着技术整合能力提升的难题。由于中国的设备厂商们的大部分产品基本上都采用进口的产品,因此很难使用国内的产品整合一套高端的产品,如何能够用好这些欧美的进口产品,需要一个非常强大的工程师团队,中国目前还非常欠缺此类的工程技术人才和设备。技术人才缺乏将是阻碍中国自动化行业发展的一个关键点。”石经理总结道。

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