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【原创】国产驱控一体技术渐趋成熟,谁将抢滩市场?
2019-01-25 09:22:28 阅读:4637
摘要关于“驱控一体”的探讨,从“驱控一体是个伪命题”到“驱控一体的真伪之分”,再到“驱控一体的未来方向”可以发现,驱控一体技术经历了初期的质疑后渐成趋势。

【文/潘敏瑶】关于“驱控一体”的探讨,从“驱控一体是个伪命题”到“驱控一体的真伪之分”,再到“驱控一体的未来方向”可以发现,驱控一体技术经历了初期的质疑后渐成趋势。

驱控一体化控制将运动控制器、驱动器控制电路、工控机管理功能、示教盒的CPU处理及安全控制卡功能集成为一体,器件集成度提高,体积日渐小巧,且采用模块化结构,整体装置结构紧凑、可靠性高、操作更简易,并且大大降低了成本。

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近几年,不少机器人本体厂家、运动控制企业技术争艳,不断探索研发驱控一体产品,包括李群基于驱控电一体技术推出的Triton分布式智能机器人控制系统,配天研发的inCube 系列驱控一体控制系统,华成工控在QC系列驱控一体机的基础上推出集成式驱控一体柜……

在这些驱控一体新品中,无疑都强调了更高的集成度,这不仅是体现在体积的缩小上,还体现在产品能够在更小的空间内实现更快的通信。

业界一致认为,驱控一体最大的优势就是性价比,其本质上具有总线型控制器的所有优点,比如数据可以充分共享,控制器能充分利用驱动的信息进行闭环控制,设计一些高级控制算法等。

配天机器人副总经理索利洋将驱控一体的优越性进一步归纳为“更高的产品可靠性,更小的占用空间,更低的能源消耗和产品成本。”

他表示,通过软硬件的高度集成,可以减少整个系统的成本,如果同时还采用了配天自己的伺服电机,还能将成本进一步降低,大约是传统控制柜的60%-70%。

“驱控一体的隐性好处是成本、可靠性等。显性的好处就是对于客户的空间要求小了,可以节约客户产线的使用面积。”索利洋认为。

目前市场上主流的驱控一体产品主要是伺服和控制器的集成,并没有集成更多的外围设备。但是随着机器人智能化的提升,机器人需要更多周边设备的配合,于是就有业内人士提出了在驱控一体产品中集成更多周边设备的想法。

但考虑到传感器需要分布在产品需要感应信号的位置,索利洋对于是否将视觉和力觉硬件一体化提出质疑,他表示:“视觉或者力控的控制系统与驱控一体化的控制部分集成到一起,实际上关乎共用硬件平台的问题,只要驱控一体化产品的控制系算能力强大,可以同时作为视觉系统的控制系统。”

索利样指出,虽然把视觉传感器和力觉传感器等硬件放到一体化柜里面可行,但是他认为需要灵活选择配置。

2016年,配天机器人推出了国内首批成功应用的驱控一体化产品ARCCD10。目前配天的驱控一体控制系统在支持负载20公斤及以下机器人本体上已具备成熟的技术。2018年,配天还推出“第二代驱控一体控制系统ARCCD20”,体积仅26L,比第一代减少47%

索利洋进一步介绍了配天机器人的驱控一体控制系统的四大特点:小型化,更精简的控制结构、更方便的安装方式;低成本,更低的产品价格、更低的使用代价;高性能,更快速的移动节拍、更精准的运动控制;安全性,更强大的安全功能、更可靠的安全逻辑。

配天机器人驱控一体控制系统的硬件设计思路为:第一,方案平台化、设计模块化,产品稳定性、设计可移植性;第二,“面向应用”的设计,结合产品实际使用工况、产品的鲁棒性和易用性;第三,“面向生产”的设计,产品的生产效率和通过率、产品的可维修性;第四,“考虑成本”的设计,在保证产品稳定性及鲁棒性的情况下进行成本控制、在后向兼容性与成本之间进行均衡。

值得一提的是,在控制系统老化测试中,配天的驱动器和一体化柜在完成基本功能测试后,进入老化房进行高温测试。当客户有定制化需求,如有绝对精度的使用要求,配天还会对机器人进行绝对定位精度校准。

索利洋认为,目前一些本体厂家之所以也会选择购买配天的驱控一体产品,是因为目前工业机器人上游的控制系统,包括驱动器、电机供应商还鱼龙混杂,而在整体产业成熟的情况下,一家机器人本体厂家会拒绝购买竞争对手的驱控一体化产品。

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他说:“配天的最终目标是要把工业机器人做好,研发驱控一体实际上是为了更好的配套自身的机器人本体,为机器人整体系统带来优势。我们会不断研发加强驱控一体产品的功率级别,同时会进一步提高配天产品的集成度、可靠性,降低产品的整体成本。”

未来,配天的所有机器人都将配置驱控一体控制系统。索利洋还表示,随着技术发展,驱控一体的体积可以进一步缩小,并且有可能做进本体里,类似于协作机器人模块化关节的发展方向,驱控一体产品有望实现任意拼接,并扩展到多个轴。

2019年,配天机器人也将进一步拓展高端伺服系统与高端控制系统的市场,特别是高端驱控一体控制系统。随着产品系列的扩展,产品功能的完善,针对更多行业的应用细分领域,开发大量功能包并在一线生产验证。

彩蛋

配天机器人inCube 系列驱控一体控制系统目前包括ARCCD20、ARCCD12、ARCCD10三个型号,以下为您深度解码配天机器人 inCube 系列驱控一体控制系统:

第二代-ARCCD20

小体积,大能量


 

ARCCD20尺寸420mm*133mm*472mm,体积26L相比上一代控制柜体积缩小47%

·     在保持第一代优势的基础上,大大减少体积,并提升性能;

·      更高的功率密度,更合理的走线,更高效的散热方案;

·   采用新一代驱控一体化技术,可同时驱控六个伺服轴,也可通过EtherCAT 总线扩展外接的伺服轴;

·      采用自主开发的嵌入式平台,平台开发具有高稳定性、强实时性;

·         总线开发具有高通用性、高稳定性。


第一代—ARCCD12、ARCCD10 

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ARCCD12

应用广泛—适用于所有轻型六轴机器人

具有高灵活性、伸缩性、高功率和开放性

支持20kg及以下负载机器人

ARCCD10

国内首批最成功的驱控一体化产品

适配10KG及以下负载机器人

第一代特点——

·      尺寸 445mm×223mm×500mm外观小巧;

·      适合狭小生产线工位上的作业。能满足小型零部件的搬运、装配、螺接、锡焊、点胶、包装、检测等领域对低负载、高精度小型机器人的强烈需求;

·      同时实现了小空间内的高散热效率、低阻风道方向设计;

·      插补周期可达 1ms;

·      采用一拖多的驱动设计,功率密度大、 能量利用率高。


还有,配天机器人驱控一体产品的实力光辉路——

2018高工机器人好产品金球奖-ARCCD20

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2017高工机器人技术创新金球奖-ARCCD12

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2016高工机器人技术创新金球奖-ARCCD10

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