在過去的十多年間,自動化市場周期性較為明顯,2023年自動化市場規(guī)模同比有所下降,行業(yè)需求低迷,今年或?qū)⒌竭_(dá)本輪周期的低谷。
一方面,在宏觀經(jīng)濟(jì)低迷背景下,工業(yè)制造業(yè)需求疲軟,整體直驅(qū)市場規(guī)模有所下滑;另一方面,得益于近年來在電子、半導(dǎo)體、光伏、鋰電、激光等行業(yè)的廣泛應(yīng)用,以及對部分伺服應(yīng)用的替代,直驅(qū)產(chǎn)品整體增長率一直普遍高于其他自動化產(chǎn)品。MIR睿工業(yè)預(yù)測,2024年直驅(qū)市場規(guī)模將恢復(fù)正增長,未來增長率將高于自動化整體市場水平,主要原因有:預(yù)計2024年工業(yè)景氣水平將有所回升,市場需求逐步回暖;隨著高精度、高速度加工的需求越來越多,直驅(qū)產(chǎn)品加速替代伺服產(chǎn)品,未來增長率將高于其他自動化產(chǎn)品。
伺服、驅(qū)動等自動化廠商進(jìn)軍直驅(qū)增量市場
面對直驅(qū)增量市場,多家國內(nèi)外伺服、驅(qū)動等工業(yè)自動化廠商紛紛開始對該市場的布局。為強(qiáng)化與驅(qū)控方案整合,2023年5月,匯川技術(shù)正式完成對韓國 SBC Linear Co., Ltd.(簡稱“SBC”)的收購,此次收購新增了精密直線導(dǎo)軌產(chǎn)品線。事實(shí)上,匯川技術(shù)進(jìn)軍直驅(qū)市場的動作并不始于此,2016年公司收購具有日資背景的上海萊恩精密機(jī)床附件有限公司(產(chǎn)品包括:精密滾珠絲杠、滾珠花鍵、單軸機(jī)器人等),開啟機(jī)械傳動業(yè)務(wù),助力匯川技術(shù)成為領(lǐng)先的精密機(jī)械傳動產(chǎn)品及解決方案供應(yīng)商。
作為直驅(qū)電機(jī)的核心反饋元件,編碼器對于整個直驅(qū)系統(tǒng)的性能和結(jié)構(gòu)起著至關(guān)重要的作用。當(dāng)國內(nèi)自動化廠商都在外購國外產(chǎn)品的時候,禾川已經(jīng)較早開始自研光編碼器和磁編碼器以及上游所需的芯片。近期,禾川科技在接受投資者調(diào)研調(diào)研時,回復(fù)稱公司已經(jīng)掌握光編、磁編、新型感編等三種編碼器技術(shù),其中中空編碼器、微型編碼器和高精度編碼器已經(jīng)轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品,尤其是磁編在市場上得到廣泛應(yīng)用。新型的感應(yīng)編碼器已完成產(chǎn)品化,將會帶來機(jī)器人關(guān)節(jié)的便利化。未來,公司將會在無框力矩電機(jī)的基礎(chǔ)上開發(fā)組合式產(chǎn)品。
目前禾川磁編碼器最高可達(dá) 21 位,光編碼器最高可達(dá) 23 位、精度可達(dá)±20 角秒,采用差分串行輸出信號,能夠有效防止外部干擾。直驅(qū)伺服驅(qū)動器主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的高精度控制效果,隨著近年來國內(nèi)直驅(qū)技術(shù)應(yīng)用市場的迅猛發(fā)展,直驅(qū)技術(shù)解決方案已成為智能制造的重要組成部分。高創(chuàng)傳動在今年初推出的CDHD2S中高壓高性能直線伺服驅(qū)動器,實(shí)現(xiàn)了中壓-高壓全覆蓋,中壓AC220V、高壓AC380V,具備先進(jìn)的控制算法,并在CDHD2系列伺服驅(qū)動器的基礎(chǔ)上大幅優(yōu)化性能,提升易用性,功能豐富全面,可適用于高精度、高效益設(shè)備。
松下直線伺服驅(qū)動器 MINAS A6BL/SL 系列 繼承了A6系列控制基本性能,是高精度且高速動作的直線控制驅(qū)動器。產(chǎn)品特色包括:可對應(yīng) 3 相無鐵芯、帶鐵芯、軸桿馬達(dá)、DD 馬達(dá)等多種馬達(dá);可搭配的位移傳感器:串行通信增量式/絕對式、A/B/Z 相的位移傳感器;磁極位置檢出:對應(yīng)有/無磁極位置信號兩種(自動檢出);支持安裝:自動設(shè)定磁極、位移傳感器方向、增益等,可實(shí)現(xiàn)快捷的調(diào)試。
針對電子制造、半導(dǎo)體、精密機(jī)床、光伏、鋰電等九大細(xì)分場景,雷賽智能最新推出的L8L系列直驅(qū)伺服系列同時支持總線控制、485以及脈沖控制方式,搭配的電機(jī)類型涵蓋直線電機(jī)、DDR馬達(dá)、音圈電機(jī)等。產(chǎn)品特色包括:3.5K速度環(huán)帶寬,配合客戶設(shè)備可實(shí)現(xiàn)5ms快速整定;龍門同步功能,運(yùn)用先進(jìn)的MIMO控制算法,支持柔性和剛性兩種龍門方式,使得雙驅(qū)龍門控制同步性更高;超級跟蹤功能,可在CNC機(jī)床類應(yīng)用中,在兩軸或三軸插補(bǔ)運(yùn)動控制的場合中,實(shí)現(xiàn)多軸高速同步,全行程的運(yùn)行偏差接近零,極大地提高了多軸同步控制的易用性。
在今年4月的慕尼黑上海電子生產(chǎn)設(shè)備展上,清能德創(chuàng)攜新一代的全能型直驅(qū)伺服驅(qū)動器系列CoolDrive D5隆重亮相。D5系列采用快速電流環(huán)控制算法,全頻域分析自整定功能,配合直線電機(jī)或DD 馬達(dá),可廣泛應(yīng)用于LDI激光直寫、AOI檢測、精密機(jī)床加工、鋰電等行業(yè),支持龍門、誤差補(bǔ)償、位置比較輸出等豐富的外延功能,支持選配豐富的編碼器(TTL、1Vpp、BISS-C等),滿足廣大客戶的各種高性能需求。
繁易直驅(qū)伺服產(chǎn)品采用先進(jìn)的控制算法,專注于直驅(qū)電機(jī)應(yīng)用,配有圖形調(diào)試向?qū)В喕{(diào)試操作,支持ABZ增量編碼器、UVW霍爾傳感器、Biss-C絕對值編碼器、EnDat絕對值編碼器、多摩川通訊式編碼器、尼康通訊式編碼器等。
新一代柔性輸送線系統(tǒng)
磁懸浮輸送系統(tǒng),是一種運(yùn)用直性電機(jī)的新方法,使用磁體以無摩擦推進(jìn)的方式精確控制運(yùn)動,由磁驅(qū)電機(jī)模塊、控制系統(tǒng)與環(huán)形導(dǎo)軌組合而成的新型智能輸送線。
據(jù)了解,磁懸浮輸送系統(tǒng)自2012年以后開始逐步進(jìn)入中國市場,到2015年在國內(nèi)初步形成規(guī)模。來自行業(yè)需求帶動,MIR睿工業(yè)報告顯示,2022年國內(nèi)市場規(guī)模達(dá)到數(shù)億元,同比增長近50%,MIR 預(yù)測未來5年磁懸浮輸送市場趨勢向好,將保持高速增長,預(yù)計到2025年,該市場有望達(dá)到10億元的規(guī)模,未來前景值得期待。在工業(yè)級應(yīng)用方面,果栗、博世力士樂等國內(nèi)外企業(yè)掌握磁懸浮技術(shù),并相應(yīng)地開發(fā)磁懸浮輸送系統(tǒng)。
FTS(柔性輸送系統(tǒng))是博世力士樂在2012年推出的磁懸浮輸送技術(shù),基于反置直線電機(jī)原理,高速精準(zhǔn):運(yùn)動速度可達(dá)5m/s,重復(fù)定位精度可達(dá)±5μm;柔性靈活:支持各種負(fù)載 (1 - 1,500kg)小車,可以通過編程,對每個小車進(jìn)行單獨(dú)控制;強(qiáng)適應(yīng)性:支持高溫,高真空,可在半導(dǎo)體級別無塵車間使用。
果栗科技主力產(chǎn)品是自主研發(fā)的磁懸浮智能柔性線,具有高精度,定位精度最高可達(dá)10微米級別,整條磁浮模組均為絕對位置模式,重新上電無需回零;高速,可實(shí)現(xiàn)2.5m/s的傳輸?shù)犬a(chǎn)品特性。
整套系統(tǒng)只需配置一臺控制器,能夠支持255米產(chǎn)線及255個動子;動子是容易擴(kuò)展的無源組件,客戶可以根據(jù)產(chǎn)線工藝的要求進(jìn)行匹配,各種不同規(guī)格的動子可以處理從1kg到100kg的各種負(fù)載【全磁驅(qū)環(huán)形線型負(fù)載范圍2kg~20kg,接駁型負(fù)載范圍2kg~1000kg(對應(yīng)不同的動子長度)】,動子可實(shí)現(xiàn)同步異步控制;定子則取決于產(chǎn)線布局空間,線體越長需要定子越多,用戶可以根據(jù)線體的長度選擇使用。