不忘初心,华成工控驱控一体系统的攻坚创新之路

[ 发布日期:2021-12-17 ] 来源: 【打印此文】 【关闭窗口】

12月15日,由华成工控与GGII联合编写的《2021年驱控一体控制系统产业发展蓝皮书》正式发布,该报告对驱控一体控制系统的市场概况、技术发展、产业化应用及典型应用案例等进行了梳理,并对国产驱控一体控制系统的发展进行了展望。



蓝皮书数据显示,当前中国驱控一体控制系统市场尚处于发展的初期阶段,真正实现驱控一体产品市场化出货的厂商仍属少数,部分厂商是自用为主,根据 GGII 的统计数据,2020 年中国驱控一体控制系统出货量为 4.5 万套左右,同比增长超 110%,预计 2021 年出货量有望突破 8 万套,预计到 2025 年中国驱控一体控制系统出货量有望达到 50 万套。



初心 一根线的烦恼


报告数据显示:2020 年中国驱控一体控制系统竞争格局中,华成工控占比最大。



在发布会上,华成工控董事长汤勇表示华成做驱控一体的初心是源于一根线。



华成最早是做注塑机械手控制系统,早期的注塑机械手一般选用国内的控制,日系的伺服。以注塑五轴机械手举例,客户需要焊接脉冲线5条,共150个焊点,在加上编码器线,不算冷轧端子,整机光焊线的焊点就在180个以上。在统计故障率上,出现问题最多的地方主要是焊线焊错、虚焊的情况,一根线问题的排查就可能需要半天的时间,而日系的伺服厂家很难到现场解决问题,于是华成萌生了研发驱控一体系统的想法。


挫折 技术瓶颈与市场信心


看到了行业的痛点与市场的需求,华成成立了专门的研发小组着手研发驱控一体系统,当时考虑的方案主要有3种:单芯架构、多芯架构和总线架构。



在芯片方面,华成之前的控制都是使用的当时很多伺服方案的主控制芯片DSP,因此顺理成章的从单芯架构开始。整合了伺服和控制,于2015年底推出了驱控一体单轴系统,2016年推出了驱控两轴系统。


但是,在四轴驱控一体的研制中,多轴的难度随着轴数的增加呈几何倍数增长,四轴驱控一体PCB板就有5块,板间的连线更是多达20条,完全将驱控一体带来的优势给抹消了,另外还有稳定性、负载能力等方面的问题,华成工控对于驱控一体产品的研发陷入了瓶颈中。


后来经过更新方案、更改芯片等方式,诞生了性能更优越的产品,华成将最先的四轴驱控一体系统做了召回处理。正是有诸多客户的包容与帮助,华成工控的驱控一体才有了很大的发展。


重生 坚持找准方向,多行业拓展


2017年底,华成对三种架构做了重新梳理,各种架构虽然各有优缺点,但是又有各自适合的应用场景。同时伴随着先进制程的进步,ARM芯片的快速发展,单一ARM芯片已经做到了非常好的集成性,可以整合之前多芯片的多种功能,因此几种方案齐头并进。

2018年,华成推出了单芯架构的QCS1 、QCS2,多芯架构的QCS3G,总线架构的ES系列等产品。它们覆盖了不同的应用场景,功能和性能大幅提升,可以媲美行业主流产品。



在桁架机械手方面,华成研发了行业专用的注塑机械手,机床上下料机械手,冲压上下料机械手等驱控一体控制系统。在关节机器人方面,推出了水平多关节、工业机器人的驱控一体系统,其中搭载了点胶、焊锡、焊接、搬运、码垛、折弯、喷涂等众多的工艺。



为了解决产品匹配的问题,华成又整合了视觉,研发了伺服电批等系统帮助客户实现完整的工艺,帮助中低端制造业实现智能化。


使命 工业控制领域核心供应商


在蓝皮书发布会上,华成工控技术中心副总监程国醒发布了华成新品:5轴桁架机械手控制系统QCS5G以及通用控制系统PHC。



程国醒表示,2021年上半年由于全球新冠疫情、贸易战、复杂多变的经济环境等因素影响造成了整个行业芯片短缺的问题,华成工控为了分散这样的风险和本着为合作伙伴增收增利的原则,重新打造了一款适用于多轴中小型桁架机械手控制产品QC-S5G。从技术上减少了对进口芯片的依赖,降低了系统成本,提高产品性能。



而华成推出的通用控制系统PHC,则是为了让更多的行业客户使用华成的驱控一体控制系统来定制属于自己的自动化设备控制系统。



发展 2022将推出关节驱控一体新品


为了降低中低端制造向智能制造转型成本,华成提供了高性价比解决方案:在2022年将推出SCARA驱控一体控制系统QCR4G和6轴驱控一体控制系统QCR6G。



新产品是非总线驱控一体产品,适用于水平多关节机器人和小型的6轴机器人(7公斤内),适用于搬运,上下料,喷涂,打螺丝,冲压等简易的应用场景。

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