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    CIMT2021部分數控系統展品評述
    2021-07-27 悉恩悉機床網

      一、概述

      CIMT2021展會,數控系統行業企業展示的重點產品主要有:數控系統、伺服驅動、伺服電機、工業機器人、大數據工業互聯網軟件等,其中數控系統包括:車床數控系統、銑床和加工中心數控系統、五軸數控系統、磨床數控系統、激光加工數控系統、木工加工數控系統等類別。

      數控系統行業的境內展商主要有:武漢華中數控股份有限公司、廣州數控設備有限公司、沈陽中科數控技術股份有限公司、科德數控股份有限公司、山東山森數控技術有限公司、超同步股份有限公司、北京計算機技術及應用研究所、上海維宏電子科技股份有限公司、新代科技(蘇州)有限公司、北京凱恩帝數控技術有限公司、成都廣泰威達數控技術股份有限公司、武漢邁信電氣技術有限公司、浙江德歐電氣技術有限公司、江蘇美事科電機制造有限公司、江蘇賽洋機電科技有限公司、武漢華大新型電機科技股份有限公司、佛山登奇機電技術有限公司等20余家。

      境外展商主要有:德國西門子股份公司、北京發那科機電有限公司、三菱電機自動化(中國)有限公司、約翰內斯?海德漢博士(中國)有限公司等,參展展品包括數控系統、伺服驅動、伺服電機、工業軟件、工業機器人等。

      據筆者統計,參展的數控系統單機展品約有100余臺套,配套國產數控系統的機床約50臺套。

      境內外數控系統企業幾乎都參加了本屆展會。由于數控系統行業相對來說技術門檻較高,產品研發周期長,投入成本較大,目前很少新興企業進入,但有部分機床生產企業與數控系統企業深度合作,開發自有品牌的客制化數控系統,比如寶機系統、秦川系統等。

      二、數控系統行業的技術升級與發展趨勢

      1.技術升級

     ?。?)數控系統軟硬件技術持續升級

      行業主流的數控系統企業不斷升級計算能力更強的CPU、DSP、FPGA芯片,集成AI芯片,向智能化方向發展;支持多傳感器介入,支持互聯互通協議,應用大數據、云計算、邊緣計算技術等新興互聯網技術;支持健康自診斷,遠程健康診斷,遠程運維等性能。數控系統大屏化、觸摸屏化趨勢明顯,操作界面更方便。

     ?。?)智能化技術應用廣泛

      智能化技術的應用將引領高檔數控技術的未來發展方向。本屆展會,數控系統企業展示的智能化技術解決的主要問題有:提高加工效率、提高加工精度、保證機床的運行安全、改善人機界面、實現輔助加工和管理功能。

     ?。?)普遍采用互聯互通標準,推進智能制造協同發展

      境內外數控系統越來越多地使用開放的、標準化的接口,保障數控控制和加工的數據在整個制造過程鏈中、數字化工具之間實現互聯互通,目前聯通的有中國的NC-Link、美國的MTConnect、德國的Umati等。

      2.發展趨勢

     ?。?)境外品牌數控系統針對中國市場不斷推出技術升級的新產品,努力保持相對國產數控系統的技術優勢。如西門子公司推出基于數字雙胞胎的SinumerikONE數控系統,FANUC公司主推0i-F Plus全面取代其0i系列等。

     ?。?)國產數控系統企業不斷對原來的數控系統產品進行升級,推出智能數控系統、一體化驅動、直線電機等。如華中數控推出全新的華中9型新一代人工智能數控系統,廣州數控持續升級25i數控系統。

     ?。?)中國臺灣某些品牌數控系統以較好的性價比持續提升市場銷量。如新代數控推出五軸數控系統,具有支持五軸聯動、高精度軌跡控制、平滑刀尖點控制等特點。

      三、部分境內展品

      1. 武漢華中數控股份有限公司

      華中數控在本屆展會展出的展品有:華中9型智能數控系統和配置華中9型系統的智能機床、華中8型V2.4數控系統、iNC-Cloud數控云管家、華數工業機器人等。


      華中數控首創基于云計算的數控系統智能化技術,發明數控系統電控大數據的指令域分析方法,成功推出了“華中9型新一代人工智能數控系統”。

      華中9型智能數控系統踐行“智能+”為機床賦能的創新理念,構筑人(H)-機(P)-信息(C)融合的數字孿生系統(S)(HCPS)。該系統深度融合大數據與人工智能技術,打造了“端-邊-云”的智能體系架構,形成了集成AI芯片的智能硬件平臺、支持AI算法的智能軟件平臺、構建智能APP生態的開放平臺。

      華中9型智能數控系統集成了AI芯片,融合了AI算法,將人工智能、物聯網等新一代智能技術與先進制造技術深度融合,遵循“自主感知-自主學習-自主決策-自主執行”新模式,實現了真正的智能化。該系統最本質的特征是具備了認知和學習能力,與以往產品相比,其獨創的指令域大數據分析方法,能形成指令域“心電圖”,實現大數據與加工工況的關聯映射,可精確預測零件輪廓誤差,生成輪廓誤差補償的“i代碼”,有效提升零件的輪廓精度,實現機床動態精度的“由絲入微”。

      2.廣州數控設備有限公司


      本屆展會廣州數控共展出13個型號的數控系統以及進給伺服電機、伺服主軸電機、電主軸電機、直線電機、力矩電機、模塊化伺服驅動等展品。


      GSK25iMc加工中心數控系統適用于五軸聯動加工中心、立式加工中心、臥式加工中心、高速鉆攻中心、龍門機床、鏜銑床等機床控制,系統支持1000段程序前瞻、高速高精小線段插補、加加速度控制、高速剛性攻絲、全閉環等功能,可用于零件的鉆、銑、鏜、攻絲工藝的高精高效加工,在面向曲面類零件和模具的加工時,在數控系統出色的高速高精插補算法、高動態響應的伺服驅動、25位編碼器高精電機的配合下,曲面加工的效率、精度、表面質量等都表現不俗。

      3.沈陽中科數控股份有限公司


      沈陽中科展出了智能化數控系統GJ680、總線式高檔數控系統GJ430等數控系統產品。

      其中,智能化數控系統GJ680的硬件平臺采用分體式結構,支持M:N的可重構方式,CPU可選用Intel(R)Atom(TM)CPU N450(主頻1.66GHz)、Freescale i.MX 6Qua四核處理器(主頻1.94GHz)及國產龍芯64位超標量四核處理器(主頻1.8GHz)。軟件平臺采用rt-preempt linux多任務實時操作系統,中斷響應時間小于5μs,任務響應時間小于10μs。支持對人機界面、任務控制、加工工藝、運動算法、PLC控制等進行全面二次開發。支持近10種傳感器介入,支持互聯互通,具有支持用戶個性化功能開發的二次開發平臺,并開發出機床誤差補償、進給率自適應及故障診斷、數字孿生、裝備協調控制等智能化功能。

      主要配套五軸臥式、立式加工中心,車削中心及其他具有多軸、多通道、高速高精、復合工藝需求的機床,應用于航空航天、汽車制造、能源動力、模具、3C等行業。

      4.科德數控股份有限公司

      科德數控展出了GNC62數控系統,該系統采用科德GRTK實時內核,GRTK抖動小于10μs,GRTK最小定時10μs。全面支持五軸聯動數控功能,適配雙擺頭、雙轉臺、一擺一轉、傾斜旋轉軸、混聯機床。支持溫度傳感器、濕度傳感器、振動傳感器、超聲傳感器、受力傳感器、動平衡儀、RFID、工件測頭、對刀儀等多種傳感器。

      適配機床類型:五軸立式加工中心、五軸臥式加工中心、五軸刀具磨床、五軸龍門加工中心、翻板銑、葉片機、車銑復合加工中心、3D打印設備、超聲加工設備、短電弧加工機床等。應用行業:航空航天、能源、汽車、模具、醫療器械等。

      5.北京凱恩帝數控技術有限責任公司

      北京凱恩帝展出了K2000TxF4i總線式多軸多通道數控系統、K2000MxF3i總線式多軸加工中心數控系統、KRC60A和KRT60A機器人控制器和示教器等多款展品。


      K2000TxF4i總線式多軸多通道數控系統采用全新硬件平臺,標配4通道,最大控制15個控制軸,一體式純平鑄鋁面板,高檔模具按鍵,10.4寸彩色顯示屏,標配KSSB伺服總線,SD系列伺服驅動器,100兆總線可選,聚焦用戶體驗,全新設計軟菜單交互邏輯,操作更便捷。數字主軸,均可執行鉆孔、攻絲、螺紋等車銑復合加工??蓪崿F速度和相位同步,完成主軸不停轉工件對接。具有傾斜軸、假想軸、同步軸、刀具壽命管理等高級功能。搭載第2/3代高速高精算法,兼顧加工精度和效率。具有8個輔助通道,可控制機外輔助設備、復雜刀塔/庫、桁架機械手等。具有高速測量接口,可實現機內在線測量。自帶高級診斷,提供伺服在線優化、振動偵測等功能,提高機床加工性能。具有KUI功能,支持深度頁面定制。提供開放式PLC功能,提供標準PLC程序,功能齊全,穩定可靠。支持KWS數據服務系統,助力數字化車間建設。

      適用機床:車銑復合機床、車削中心、走心機等。

      6.新代科技(蘇州)有限公司

      新代科技展出了新代五軸方案、新代加工中心包套方案、新代車床包套方案、桁架機械手方案。



      五軸方案技術特點:具有總線通訊、五軸插補、刀尖點控制功能,支持云服務、智慧工廠方案。

      技術優勢:具有完整的測量方案,參數校準更方便,支持斜面、平面坐標系的用戶友好型示范操作,配線簡單,即插即用,可快速調適,性價比較好。

      適配機床:雙主軸型五軸、雙工作臺型五軸、混合型五軸等機床。

      7.上海維宏電子科技股份有限公司

      本屆展會,維宏股份以“創新引領?數控智能”為主題,攜全系列產品及解決方案亮相。展示高端集成數控系統NK530M、LS6000M高功率激光總線切割控制系統、NK210T精密車削數控系統、NcCloud維宏云工業互聯網平臺等。



      其中,維宏NK530M集成數控系統適用于高精密銑床,集自適應速度規劃、高精度輪廓光順、柔性加減速于一體,可實現高精、高效、平穩加工,大幅提升設備效率。

      針對銑床領域刀路復雜、短線段處理性能要求高等特點,維宏NK530M系統搭載HST高速梯形算法對系統處理性能進行優化,小線段處理性能、加工效率大幅提升,能順暢完成復雜刀路的高速加工任務。

      維宏NK530M系統所具備的新一代軌跡預處理功能及自適應短線段光順功能,有助于實現更高品質的加工效果。當CAM軟件模擬刀路精細度不高時,會出現加工表面不良的情況,高精度輪廓光順功能可以根據控制精度對刀路軌跡進行光順處理,獲得更高、更平穩的速度特性,得到優良的加工效果。

      8.山東山森數控技術有限公司

      山森數控展出了電子車床、智能電盤等展品。



      在傳統配電柜中,三相異步電機及外設(電磁閥、開關等)的控制部件,需要由斷路器、交流接觸器、熱保護繼電器、中間繼電器模組、分線器、三相滅弧器、線槽、卡規以及大量的接線端子組成。元器件種類繁多,接線復雜,強弱電交叉走線,抗干擾能力差,導致生產效率較低、故障率較高。隨著各行業的高速發展,配電柜作為設備的心臟,正受到越來越多的關注,配電柜整體性能決定了整個設備的電氣性能。

      山森的智能電盤通過合理布局,分為斷路器模塊、電機驅動模塊及繼電器晶閘管模塊,替代傳統配電盤的電氣物料,各模塊之間可互相連接,滿足不同用戶的需求,最終提高設備效率。

      9.北京計算機技術及應用研究所

      北京計算機所展出了跨網互聯信息安全與保密方案和工控無線網絡安全防護方案。

      其中,跨網互聯信息安全與保密方案嚴格對標、強安全保密特性、產品及方案完全自主;在安全保密管理方面,創新性結合密級標志、信息源認證、單向傳輸控制、信道加密、信息流解析等技術,有效保證了數據傳輸的安全性;從終端加固、主機防護、邊界隔離、綜合管控審計等多維度加強工控安全防護,最大程度上提升互聯網絡的安全性;在科研生產信息化管理方面,業務上打通了內外網通信流程,實現了跨網業務雙向信息閉環,有助于從根本上推動企業科研生產的信息化、數字化、智能化轉型,提質增效。

      10.超同步股份有限公司

      超同步重點展出了自主研發的核心功能部件和電主軸等產品。


      直驅功能部件銑削電主軸的技術特點:具有高轉速、快進給、小進給、勻切削、穩切削、高效率的特點。

      技術優勢:主軸與電機一體化設計,結構緊湊、節省空間、易于維護,無中間傳動環節,效率高、振動小、噪聲低,高精度、高轉速、高動態響應性。

      應用領域:廣泛應用于數控機床、注塑機、壓力機、液壓設備、紡織機械等高端裝備制造業,以及新能源汽車、石油、風力發電、工業機器人等新興產業。

      11. 武漢邁信電氣技術有限公司

      武漢邁信重點展出了EP3E PROFINET總線伺服驅動器。



      產品通過PROFINET Interface的測試認證。

      PROFIdrive:AC3報文9、報文111,AC4報文3、報文5、報文102、報文105,符合PROFIdrive行規,很好地適配PLC中內置的工藝對象。

      PROFINET通信:支持標準PROFINET通信接口,具備RT與IRT通信能力,通信周期最短可達250μs,同步抖動時間小于1μs。

      PLCopen:通過符合PLCopen標準的功能塊,可實現多種復雜的運動控制功能。

      動態響應:可開啟DSC(動態伺服控制),實現更加快速的動態響應。

      點到點定位:可兼容SINAPOS(FB284)功能塊,快速實現點到點定位功能。

      應用領域:設備接線、焊接機器人自動化產線、光伏組件貼片、汽車輪轂周邊處理、鋼鐵冶煉設備。

      12.佛山登奇機電技術有限公司

      登奇機電重點展出了GK6系列中慣量永磁伺服主軸電機、GM7系列交流伺服變頻主軸電機、GM7系列交流伺服變頻主軸電機等產品。



      GK6系列交流伺服電動機由定子、轉子、高精度反饋元件(如光電編碼器、旋轉變壓器等)組成。采用高性能稀土永磁材料形成氣隙磁場,采用無機殼定子鐵芯,溫度梯度大,散熱效率高。

      展品特點:結構緊湊,功率密度高,響應速度快,抗去磁能力強,幾乎在整個轉速范圍內可恒轉矩輸出。低速轉運脈動小,平衡精度高。高速運行平穩。噪音低,振動小,全密封設計。

      GK6系列交流伺服電動機與相應伺服驅動裝置配套后構成的相互協調的系統,可廣泛應用于機床、紡機、塑機、印染、印刷、建材、雷達、火炮、機械手臂、包裝機械等領域。

      13.江蘇美事科電機制造有限公司

      美事科重點展出了ASM系列動態響應伺服電機和DSM系列主軸伺服電機。



      ASM系列伺服電機是在DSM系列的基礎上進行改進優化后的電機,充分運用多維電磁場分析技術,具有響應速度快、運行慣量低、強勁的扭矩輸出、性價比高等特點。與驅動器配合能夠提供更加穩定、準確的扭矩、速度與位置控制。

      四、部分境外展品

      1.西門子股份公司

      西門子在CIMT2021展出的數控系統主要有SinumerikOne數控系統、西門子840Dsl系統、西門子828D ADVANCED系統、CNC車間管理軟件、Sinumerik數控系統與機器人的直接集成等。



      SinumerikOne是西門子推出的最新一代數控系統,新的硬件使NC性能和PLC性能表現更為強勁,結合創新的功能將進一步提高機床的加工速度、加工精度和表面質量。借助數字化雙胞胎技術,Sinumerik One實現了虛擬與現實無縫交互的工程方式,幫助機床制造廠商和機床用戶優化工作流程,有效降低產品研發費用和風險,縮短產品上市時間。

      SinumerikOne具備的Top Speed 功能可較好提升機床的加工速度。在模具生產過程中,Top Speed 功能可與成熟的TopSurface(臻優曲面)功能協同工作,既可保證加工效率又可保證加工精度。其智能負荷控制(ILC)功能有助于改善機床的動態性能??筛鶕C床軸加速時工件的重量(而非最大工件重量)對機床軸控制做出動態調整。利用智能動態控制(IDC)功能,可以實現機床軸的動態參數和控制參數的軸間平衡,實現機床工作區內的參數優化,從而使機床達到更好的動態性能和更高的精度。西門子Sinumerik 840D sl 數控系統也支持諸如IDC和ILC等全新功能,有助于進一步提高機床的加工速度、精度和準確度。


      2.北京發那科機電有限公司



      北京FANUC重點展出了最新的31i-B plus和0i-F plus Type2/4系統,FANOVI用戶界面系統、0i-MF/H Plus齒輪機數控系統、FANUC LASER系統等。

      FANUCSeries 0i-Plus支持直線、圓弧、三維圓弧、螺線、樣條等插補方式。具備多種智能化功能:智能進給軸加減速、智能重疊、智能反向間隙補償、智能機床前端點控制、智能剛性攻絲、智能溫度控制、智能主軸負載控制、智能負載表、智能主軸加減速等。支持測頭、量儀、視覺傳感器,支持光柵尺、角度編碼器等。FANUC Series 0i-MF Plus適配加工中心、鉆攻機、雕銑機等機型,FANUC Series 0i-TF Plus適配數控車床、車削中心等機型。

      3.三菱電機自動化(中國)有限公司

      三菱主要展出的數控系統有M800/M80系列全新數控系統、CNC控制機械手等。



      三菱電機推出M800/M80系列全新數控系統,獲得了眾多客戶的高度認可。其高效率、易用性和靈活性,滿足控制精度、處理速度以及自動化方面的需求。同時,引入MES接口、EtherNet/IP等現場總線,與各種設備輕松互聯,幫助客戶構建高效的IoT系統。

      4.約翰內斯?海德漢博士(中國)有限公司

      海德漢重點展出了TNC 640數控系統+新一代驅動產品、LCx16系列光柵尺、ETEL力矩電機等產品。



      TNC 640數控系統+新一代驅動產品適用于高速加工和五軸聯動加工,以及車銑復合加工中心的應用??蓪崿F高表面質量、高精度和極短的加工時間,以及面向車間的操作和編程能力。TNC的新組件監視功能通過密切監視主軸軸承負載來保護機床,進給軸的定期監視則可以防止因過載和磨損而引起的故障。

      系統操作和編程簡單方便。用戶借助實用的對話和信息豐富的圖形,可在機床上直接編寫銑削和車削加工程序。搭載全新的24英寸寬屏和擴展工作區全新觸控顯示屏,操作簡便。在觸控顯示屏上進行3D驗證圖形時,可用手勢更快地操作仿真的工件。借助邊屏功能,可直接在控制器上進行全數字化作業管理。新型Gen 3驅動器性能良好,具有智能傳輸技術和診斷功能,易于安裝,有助于提升機床的整體性能。

    來源:中國機床工具工業協會

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