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革故鼎新 发力“智造”—访台达集团- 中达电通运动控制产品开发处总监李文建先生
2018-3-7  来源:数控机床市场  作者: 吕晓峰




  
       “台达今年(2017 年)展台最大的变化就是,以往单系统的展示比较多,而今年宣传的主角已经变成了整体的解决方案。即从组装,制造,加工,检测这几个方面提供客户完整的解决方案,这也是我们对‘中国制造2025’ 的最好响应。” 在2017 年11 月落幕的工博会上,接受记者专访时,《数控机床市场》杂志的老朋友——台达集团-中达电通运动控制产品开发处总监李文建先生开门见山。
  
  
   
中达电通运动控制产品开发处总监李文建先生
   

       机床机器人两翼齐飞
  
       环视这届工博会的9 大展馆,从工业机器人、服务机器人、伺服机械手,到智能仓储物流装备、定制自动化设备、大型自动化线体等10 多个品类,无处不在体现着“智” 造的因子。而在李文建看来,“中国制造2025” 战略发布后,工业领域将迎来“智” 造的长时间繁荣。台达在风口面前也不遑多让,在“数控机床” 和“工业机器人”两个“智” 能制造最基础、最核心的单元上集中发力。
  
       数控机床领域,台达通过自有技术,开始向用户提供从控制器、主轴驱动到进给伺服的整合解决方案: 控制器方面,台达NC300 数控系统可靠度高,采用DMCNET 总线控制,提高系统的稳定性和高速通讯传输能力,为无人车间的实现提供了整体解决方案; 主轴方面,行业有句老话—— “谁解决了主轴问题,谁就解决了数控机床60% 的问题”,由于数控机床启关最频繁的就是主轴,所以效率和节能非常重要。台达为此推出了主轴蓄能装置,能够评估有效功率,回收利用无效功率; 进给方面,台达将伺服电机从原来的ASDA-A2 系列全面升级到了ASDA-A3 系列,其速度响应频率 3kHz,马达搭载24-bit 高解析绝对式编码器,内建进阶自动增益调适与系统分析接口,并加入全新摆振抑制与系统建模功能。
 

       工业机器人领域,李文建告诉记者,“由于客户群体是以电子制造业为主,因此产品也是侧重小抓力机器人,不管是水平关节的SCARA 机器人、Delta 机器人,还是垂直关节的六关节机器人,台达的侧重点都在9 公斤以下,但同时会提供很多回摆半径的规格供客户选择。” 随后,他带记者参观了台达“智能制造示范线” 演示客制化礼品的一条龙制程: 客户在定制终端上输入名字生成订单→订单上传至MES 系统和云平台→台达垂直多关节机器人DRV90L 系列抓取所选择的加工礼品,放入雷雕机雕刻后将礼品放入礼盒→台达SCARA 机器人DRS60L 系列搭配机器视觉系统追踪输送带,将礼盒上盖并完成包装→多关节机器人DRV90L 系列依据进行交货或移入仓储柜位。
  
   
       深耕3C产品市场
  
       都说术业有专攻。采访中,李文建与记者谈论最多的,还是台达为3C 电子产业提供的工控类产品。在他看来,针对3C 电子制造产业的具体应用,目前对运动控制产品和系统需求量较大的制造环节包括: 金属加工(如雕铣、抛光);玻璃打磨、抛光; 非标设备; 生产组装线; 搬运、上下料设备等。
  
       在这些3C 电子生产制造环节上,对运动控制技术和产品的具体要求也各不相同。例如,金属和玻璃加工属于CNC 加工范畴,该行业需求的不再是通用CNC,而是专用CNC 解决方案,包括抛光机、雕铣机、高光机等。其次,非标设备和组装线对控制器的要求是网络化、智能化,不再只是单一产品线,而是要求能够联网,方便工程管理。此外,自动搬运、上下料是电子制造业非常关键的环节,其对控制器的需求是柔性化、专业化,能够适应不同的工作场合需要。以玻璃盖板为例。无论平板电脑、智能手机或其他的视觉设备都离不开玻璃盖板,这促使玻璃精雕机的需求逐年增长,未来的市场前景也很可观。
  
       玻璃精雕机属于精巧型数控机床,主要应用于各种超薄玻璃的精细加工、磨边抛光等工艺,对应的数控系统也需具备优异的加工精度、效率和稳定性表现。为此,台达推出了数控系统NC200 系列,可以充分满足客户设备的加工要求,实现生产效能的提升。与NC300 系列相比,NC200 系列在硬件上进行了优化,采用中文MDI 面板,更符合国内客户使用中文的习惯;有助于提高系统的防护等级,适合玻璃精雕机复杂的应用环境; 此外,在系统操作面板上增加8个DI 和5 个DO,方便客户连接其他自定义按钮,且配线简单。为提高加工效率,目前的玻璃精雕机基本采用双头(2 个Z 轴),与之相对应也需要安装2 把刀具。而NC200 系列专门开发了双刀具的长度补偿功能,搭配双Z 轴单个轴移动或同动等多种移动方式,同时增加刀具寿命管理功能。此外,通过系统的macro 和自定义G 代码功能可实现多组加工、两板循环等多种工作模式,从而有效提高机床的加工效率。应用台达数控系统NC200 系列后,设备加工效率提升达20%,运行也更加平稳可靠。
  
       值得一提的是,由于 3C 产品周期短、更新换代快,很多制造企业都滞后于科技的更新速度。对此,李文建特别强调了研究客户工艺的重要性。以手机为例,“无线充电一定是大势所趋,这就决定了未来手机的后盖板一定不会是导电的金属材质,有可能是陶瓷或者玻璃,传统的NC 技术不一定能满足这些新材料的加工要求,如果配合其他工艺手段,台达开放式架构控制器OpenCNC就有可能变得特别有市场竞争力。总之我们必须要时刻去了解客户的新技术、新趋势。”
  
   
       开拓木工行业蓝海
  
       整个2017 年,台达的自动化产品达到两位数的成长,这不仅仅受益于其最擅长的3C 产品加工。采访中,李文建还特意向记者强调了木工行业的方兴未艾,“随着人们生活水平和审美能力的提高,对于家具的要求也越来越高,在木工行业的三大产业圈——华南、南京和山东,对于木工机械设备的要求也变得水涨船高。” 他举例说,十几年前家具都是直接进店购买,而当今则变成了工程师上面测量,再根据客户选定的样式量身定做。在加工时,一张大板要切成不同的圆和方,怎样切才能效率最高,从拆单到加工的流程孰先孰后……这些都对数控系统的高速化,可靠化,开放化,网络化提出了更高的要求。
  
       近期,针对木工行业,台达推出了由台达三轴一体运动控制型交流伺服系统ASDA-M 系列、人机界面(HMI)和伺服电机组成的木工打孔机解决方案,并成功导入国内某木工加工厂的封边打孔一体机,不需更换程序,即可实现达±0.15mm 的打孔精度、每分钟能快速精准完成达14 米的木板打孔加工速度,协助客户有效提升整体设备的加工效率与质量。
  
       该木工打孔机主要工艺流程为: 完成动态检测孔位、动态纠正偏移和追加木板进行打孔等。整个设备的使用是将放置于输送带上的木板,先由预先检孔传感器侦测所有板子上的孔位,再将此信息传递给ASDA-M 系列,作为关键参数进行计算; 当板子进入打孔区域后,追板轴会带动钻头运动,而在此过程中,通过精修传感器的动态检测,可将孔位偏移数据回传至ASDA-M 系列进行命令修正,以确保最终能精准完成打孔动作。此木工打孔机解决方案,主要由台达人机界面(HMI)DOP-B 系列作为控制操作/设定监控界面,由内建运动控制器与顺序逻辑控制器的三轴一体运动控制型交流伺服系统ASDA-M 系列,进行追板轴、打孔轴和主轴等三轴同动的马达控制,并经由RS-232 将信息作快速传递,大幅提升生产效率。此外,根据客户木板打孔的数量类型,如两孔或两孔以上,都能通过HMI 选取各种打孔模式,满足客户的不同应用需求。
  
       “其实,无论是竞争已趋白热化的3C 产业,还是正处蓝海的木工行业,客户购买工控产品最终的目的还是应用。而从方案到实际应用,需要无数次的测试和验证。台达只要真正躬身实践,把这个环节做好,就能勇立制造业的潮头。” 采访最后,李文建语气中充满了笃定。
   
  
  
大图:2017 工博会现场,台达展出“智能制造示范线”,为嘉宾私人订制刻有个人姓名的礼品,全程不到两分钟。小图:刻有本刊记者名字的礼品

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