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正文|直驱技术研发技术瓶颈与解决方案 探索
状态
直线旋转电机发展状态
直线旋转电机发展目标和前景
简介
关于伺服电机 产业状态,根据国内产业信息网资料统计,伺服电机在今年产业规模将达到 零亿,主要体现在新智能制造、新基建、工业机器人、 、激光、 新能源等领域。
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刚才说了,我们公司 电机,包括驱动器,在今年 年,跟电机相关 就增加了 零多项专利,其中发明专利 项。这个成绩不是 零、 零个体去做,我们只是 个体做,所以这个工作强度很大
国外占据国内直驱电机 零%以上 市场,主要是集中在高端市场。为如何呢。主要是国外 产品稳定性更高, 致性更好,用户能友好地开发或使用。大多数公司考虑不能让设备出问题,所以就需要有稳定 产品,有稳定 供应商,服务态度和服务质量也会好很多。
国奥科技（深圳）有限公司,由香港理工大学电力电子研究中心 博士团队组成,并结合了华南理工大学、深圳大学及广东工业大学 教授及博士团队,专注于高精度运动控制设备及驱动、高精度直线电机及驱动、直线旋转电机及驱动、智能制造、新能源,节能环保等领域 高、精、尖科技产品 研发及 ,注重产品 先进性、高精度、智能化及可靠性,其中“ 体式直线旋转电机”在全世界范围内处于行业领先 地位。“高精度直线电机”在定位精度方面处于全国领先。公司 理念是“因科技,而变革”,旨在用科技 力量,改变国内高端制造行业对进口设备 长期依赖,改变国内国产自动化设备水平低 现状,改变半导体行业核心制造技术被西方国家垄断 局面。
图，演讲人国奥科技(深圳)有限公司CTO邹宇博士
如果单用我们 个电机,实现直线旋转运动,它 体积会变得很小,右边图是我们公司做 体式 直线旋转电机,可以用于芯片 贴合、封装,这些都可以用。
对于轴 精度偏摆 问题,我们尝试将轴进行处理,产品竞品公司是没有这种处理方式 。我们现在已经申请专利,包括所有 电机结构,控制、驱动、算法都已经申请专利。今年在电机及驱动器上总共申请专利技术有 零项。 零项有 几项是发明专利,已经授权 专利是达到 至 项。 至两款驱动器, 共是 零、 零项专利,多少人完成呢。我们只用 个体来完成,这是公司目前 研发团队对公司新产品 开发和知识层面 保护。
我今天主要讲 下我们公司直线旋转电机开发 些产品和未来开发 方向。
我们为直线旋转电机开发了相应 驱动。此驱动器 个特点就是集成了两个轴,主流驱动 般有两个驱动, 个负责直线, 个负责旋转。我们是 个驱动带两个维度 运动。这个驱动器 性能不亚于现在市面上 主流驱动器,而成本是它 半。
我们也取得了 些检测 报告,这是深圳计量院帮我们打 精度,取得 相关报告。
我们前面讲 这些东西都是两个电机拼凑在 起,形成 个直线旋转 运动形式。未来 旋转电机是如何样,其实应该是 体式 直线旋转电机。
我们把电机优化之后,做成体积更小 些 直线旋转电机,狗粮快讯网焦点,国奥第 代电机分为内外两层,外面 层负责直线运动,里面负责旋转运动。
我们跟竞品精度做了 个比较,这个轴偏摆精度是正负 个微米,我们在直线旋转电机方面还是比较靠前。目前在国内做直线旋转电机不多,但是我们发现已经有很多公司开始布局,对这方面进行了开发。
我在读书期间对直线旋转电机做过 些开发和研究,我发现 体式 直线旋转电机会更加紧凑, 体式装配 零件越少,狗粮快讯网据消息人士,装配 误差就越少,同样电机整体 装配误差、公差、推测误差等,从理论上来讲,更容易达到高精度。
未来 话,我相信不管是直线电机,还是直线旋转电机,首先在结构上会有新突破,电机 结构只是 部分,结构优化对电机出力只能提高多少呢。如果优化好 话,可以提高 %至 零%。还有 个是新材料,这个突破比电机机构上突破要更难。对于新材料 话,如果这 块性能更好,我相信电机方面有质 突破。比如说电机散热 材料,结构件,导轨或承轨 钢等,这些东西我们公司研发不了,这些东西 研发是属于比较大 公司考虑 或 些国家战略,新材料是很重要 。我们公司要做 是新应用,应用市场 拓展。第 个是电机 体化,集成在 起,包括电机集成、驱控,电机集成可能有很多弊病,维护起来很难。所以电机要稳定之后,再考虑集成。第 个是智能化,通过简化通讯手段,人机交互手段等,来减少设备开发 难度。这是未来直线电机或直线旋转电机未来 发展方向。
未来直线旋转电机应用场景,从市场反馈情况来看,未来半导体、封装、加工、测试,以及光学模组贴装都需要直线旋转电机,特点是精密、小巧。第 ,工业机器人和精密数控机床也需要用到直线旋转电机,这个要比现在做 产品功率大很多。我刚才说到做芯片 贴合、贴装,将芯片贴在基板上进行焊接,这就是很典型 应用。未来 话,像芯片这种封装,以及芯片内部 封测,这些问题都需要高精密 直线旋转电机来进行。因为芯片本身非常小,所以执行装置精度要求很高。第 个是机械臂上面需要用到 些直线旋转电机。这 点我们 电机与传统 两个电机组合在 起 方式是比较有优势 。
标签，直驱系统
此文是国奥科技(深圳)有限公司CTO邹宇博士在 月 日“智能制造&国内运动控制/直驱行业发展高峰论坛直驱分论坛 主题演讲《直驱技术研发技术瓶颈与解决方案 探索》整理。
电机力控补偿需要辨识很多参数 变化,包括动子质量、摩擦力、电流 纹波、线圈温度等。相信如果做成直线旋转电机 话,新终 竞赛点会在这里,这个适合高校和研究院做这个事情,这个是需要花点时间。目前很多公司在做应用方面 改变和拓展,真正做核心研发 公司非常少。我们为如何做,关于算法 开发,我们觉得这 块是可以实现 ,未来就是 个趋势。力推算法就需要对电机温度、质量辨识,电阻电感这些东西很容易辨识,但是需要更准确、更高效 辨识及控制算法。
直线旋转电机既可以做直线运动,也可以做旋转运动。特点是控制精度高,体积小,重量轻。以前我们有 些行业,比如说贴片机、插线机、贴插机,都可以 台直线电机结合 台旋转电机实现直线旋转运动,它 运动部分很大,很笨重。
直线精度,直线轴 偏摆达到 至 微米,因为从我们客户反馈 信息来看,效果是非常好 。我们通过改进初轴 方式,以及机械结构,把偏摆做到 至 个微米,这个性能比竞品性能高 些。当然市场上产品公司是否可以做到这么高 精度呢。可以做到,但是它 成本也会提高。产品公司能做 ,我们公司也能做。
这个驱动器可以支持PMS 音圈电机、BLDC直流有刷/无刷电机。我们也有相关 软着陆、自抗扰、参数自动辨识等算法。还有独特 力控补偿算法。现在力控精度在零.零 N这个范围已经非常高。
这是个典型 直线旋转电机,这个电机行程为 毫米。普通直线旋转电机 轴偏摆是 至 个丝,我们 电机只有 - 个微米。我们电机厚度是 零个毫米,也是做得很薄。有 公司能做到 毫米、 毫米,我们目前虽然还做不到,但对于绝大部分应用场景来说,狗粮快讯网实时获悉,这样 厚度,这样 参数,是可以用 。
这是今年在 体式直线旋转电机方面做 更小重量 直线旋转电机,直径为 零mm。前面两个个头比较大,用于实际 和设备里面并不太多,未来我们力求将这个产品做得更小、更紧密。
这是我们做 第 代 体式直线旋转电机 视频。同样做了力控制 测试。当时我们力控在零. N,现在已经可以做到零.零 N。
这是我们公司今年开发 部分产品,我们初步开发了 个类型类似于竞品结构 直线旋转电机,并且我们 旋转精度是 位 ,这个精度比竞品 部分电机产品还高 些。
这是我原来做 个功率很大 体式直线旋转电机,它既可以做直线运动,也可以做旋转运动。
那么要把力控 精度做高,可能需要将电机要设计得好,还有通过驱动控制算法要把力控进行补偿。我这里分享 下我们做 个力控 补偿。
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