李星霖

　　清能德創(chuàng)電氣技術(shù) ( 北京 ) 有限公司市場部經(jīng)理

　　瞄準(zhǔn)工業(yè)機器人細(xì)分市場尋找增量

　　自2020年下半年以來，工業(yè)機器人市場異常火熱，從而帶動了伺服驅(qū)動器的大量需求。國家統(tǒng)計局公布的數(shù)據(jù)顯示，2021年一季度，工業(yè)機器人行業(yè)累計產(chǎn)量7.87萬臺，同比增長108%， 遠(yuǎn)高于2020年全年19%增長幅度。清能德創(chuàng)市場部經(jīng)理李星霖透露，受益于我國制造業(yè)景氣回升，2021年一季度， 清能德創(chuàng)新增了不少客戶，伺服驅(qū)動器的訂單量更是呈指數(shù)級增長。

　　但是，伺服驅(qū)動器新的應(yīng)用場景在哪里?清能德創(chuàng)看到，當(dāng)前，市場上的多軸一體驅(qū)動器以中小功率為主，大功率多軸一體驅(qū)動器并不多見。李星霖認(rèn)為：“以前，由于大負(fù)載機器人對控制要求較高，研發(fā)投入大，回報周期長， 加上應(yīng)用企業(yè)對這一類機器人的成本及價格較為寬容，一直以來國產(chǎn)機器人標(biāo)榜的‘性價比’也不再是優(yōu)勢，難以與海外品牌競爭，種種因素影響之下，國內(nèi)少有企業(yè)涉足大負(fù)載機器人這一細(xì)分領(lǐng)域，而能夠與之配套的大功率多軸一體驅(qū)動器廠家更是屈指可數(shù)?！?/p>

　　然而隨著行業(yè)競爭加劇，國產(chǎn)機器人主動選擇細(xì)分領(lǐng)域進(jìn)行突圍，越來越多的國內(nèi)企業(yè)開始研發(fā)大功率負(fù)載機器人，進(jìn)入到焊接、激光切割、噴涂、液晶搬運等更復(fù)雜的應(yīng)用領(lǐng)域。2020 年底，清能德創(chuàng)順勢推出了高性能、大功率的多軸一體伺服驅(qū)動器CoolDrive RA。

　　CoolDrive RA采用多核DSP的配置，電流環(huán)更新時間快至2.5μs，速度環(huán)、位置環(huán)控制周期最快可達(dá)62.5μs; 同時CoolDrive RA支持多種編碼器， 分辨率高達(dá)24bit;內(nèi)置有自整定、自適應(yīng)陷波濾波器、自動增益切換、振動抑制、模型追蹤振動抑制、象限突起抑制、功能安全等豐富應(yīng)用功能，能夠 滿足大負(fù)載工業(yè)機器人及激光切割等領(lǐng)域?qū)Ω咝阅艽蠊β仕欧亩ㄖ苹枨?。尤其是RA獨有的機器人機械振動抑制技術(shù)和負(fù)載擾動抑制技術(shù)，可有效抑制振動，提高機器人的效率和安全性，有效消除機器人帶重力負(fù)載啟動時點頭現(xiàn)象，減小由摩擦和間隙導(dǎo)致的軌跡跟蹤誤差。

　　目前，CoolDrive RA尚處于試用階段，已經(jīng)獲得了小批量訂單，根據(jù)目前客戶反饋來看，預(yù)計下半年將會斬獲不少訂單。

　　高性能大功率定制化的伺服 RA

　　針對直驅(qū)行業(yè)推出專用伺服驅(qū)動器

　　除了工業(yè)機器人，通用自動化行業(yè)也是清能德創(chuàng)的重點拓展領(lǐng)域。隨著直驅(qū)行業(yè)的快速發(fā)展，直線電機的應(yīng)用場景越來越廣泛。與旋轉(zhuǎn)電機的傳動方式相比，直線電機省去了機械傳動結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單、無摩擦、無背隙、使用壽命長等特點，適用于高速、高加減速、高精度等場合，如半導(dǎo)體/電子裝配、鋰電池等行業(yè)。并且，隨著技術(shù)不斷提升以及成本逐漸降低，直線電機更有取代伺服電機與絲桿模組組合的趨勢。

　　清能德創(chuàng)是國內(nèi)為數(shù)不多針對直驅(qū)行業(yè)專門開發(fā)伺服驅(qū)動器的企業(yè)。“未來幾年，3C電子、半導(dǎo)體、光伏鋰電等直驅(qū)下游應(yīng)用市場將會有較大的增長。下游行業(yè)強勁的發(fā)展勢頭，也將進(jìn)一步帶動直線電機的大規(guī)模應(yīng)用。因此，我們長期看好直驅(qū)行業(yè)?！鼻迥艿聞?chuàng)市場部經(jīng)理李星霖介紹，針對直線電機， 清能德創(chuàng)推出了新一代智能伺服驅(qū)動器——CoolDrive S7L。

　　在硬件上，CoolDrive S7L采用多核DSP，計算性能得到大幅提升。其電流環(huán)更新周期2.5μs，速度環(huán)、位置環(huán)控制周期可達(dá)62.5μs，可以保證各環(huán)路的高速響應(yīng)。CoolDrive S7L 還擁有振動抑制、模型追蹤振動抑制、象限突起抑制等豐富的應(yīng)用功能，可以有效解決圓和圓弧切割過程中出現(xiàn)的尖角、波浪線以及橢圓的問題。目前，S7L包括EtherCAT與模擬量/脈沖序列兩個版本，可滿足不同終端需求。

　　直驅(qū)電機也并不是完美無缺，也存在一些不足之處，如負(fù)載擾動直接作用于電機、易產(chǎn)生推力波動等。如果不能解決這些問題，那么直線電機的優(yōu)勢將大打折扣。

　　S7 在龍門結(jié)構(gòu)及十字型平臺的應(yīng)用

　　以激光加工領(lǐng)域的龍門結(jié)構(gòu)為例，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(滾珠絲杠+伺服電機)可以允許的誤差較大，以及其固有特點所以相對容易控制。而直線電機直驅(qū)系統(tǒng)對負(fù)載和外力格外敏感，導(dǎo)致龍門結(jié)構(gòu)經(jīng)常會出現(xiàn)左右軸的負(fù)載不一致，再加上更高的加速度，速度，使其成為龍門控制的一大難點。而清能德創(chuàng)推出的CoolDrive S7L，解決了這一難題。CoolDrive S7L針對直線電機額的運動特性，加入了自己獨特的算法可以有效的抑制直線電機的推力波動，并可以對摩擦力引起的波動進(jìn)行補償。可在300mm/s-800mm/s的范圍內(nèi)實現(xiàn)小于±0.1%的速度波動控制，以及更低的跟隨誤差。

　　據(jù)李星霖透露，這款面向直驅(qū)市場的智能伺服驅(qū)動器，目前正處于前期市場開發(fā)階段，國內(nèi)不少直線電機、DD馬達(dá)廠商正在試用，預(yù)計今年下半年，在銷量上會有所突破。

　　小結(jié)

　　2015年，清能德創(chuàng)用CoolDrive R6敲開了工業(yè)機器人這扇大門，憑借卓越的產(chǎn)品性能贏得良好的市場口碑，至今屹立不倒，扛起業(yè)績的大旗。五年后，清能德創(chuàng)繼往開來，推出了CoolDrive RA，繼續(xù)探索工業(yè)機器人細(xì)分領(lǐng)域。同時，清能德創(chuàng)開辟全新賽道，面向直驅(qū)市場推出了CoolDrive S7L，并緊跟直驅(qū)行業(yè)發(fā)展，將其作為企業(yè)未來的重要增長點。清能德創(chuàng)的發(fā)展之路，無疑是越走越寬。李星霖表示，近一年的試用階段結(jié)束之后，2021年下半年，這兩款產(chǎn)品有望迎來爆發(fā)期。有了這一明朗的預(yù)期，清能德創(chuàng)達(dá)成“在去年基礎(chǔ)上實現(xiàn)30%以上業(yè)績增長”的目標(biāo)將不是什么難題。

CoolDrive 組合