国产机器人伺服系统何时“熬”出头

　　南京埃斯顿

　　南京埃斯顿自动化公司成立于1993年，是国内高端智能机械装备及其核心控制和功能部件制造业领军企业之一。

　　南京埃斯顿机器人工程有限公司作为埃斯顿自动化发展战略规划的新兴产业，将以推动中国工业机器人民族产业发展为目标，充分发挥公司已有交流伺服产品，控制系统产品的技术和成本优势，拓展下游产业发展空间，开发自主核心控制技术和高性价比的系列化工业机器人产品及成套设备，致力于工业机器人产业规模化和国产化，争取通过数年的努力，建立一个具有国际知名度的埃斯顿工业机器人品牌和业界着名公司，成为公司继锻压自动化产品线，电液伺服产品线，交流伺服及运动控制产品线后的第四条公司产品线，为公司下几年的高速发展集聚新的推动力。

　　埃斯顿机器人公司现拥有一支高水平的专业研发团队，具有与世界工业机器人技术同步发展的技术优势；公司已经拥有全系列工业机器人产品，包括六轴通用机器人、四轴码垛机器人、SCARA机器人、DELTA机器人、伺服机械手、智能成套设备系列，其中标准工业机器人规格从6kg到300kg，应用领域包括焊接、机械加工、搬运、装配、分拣、喷涂等领域的智能化生产。同时，公司已经建立拥有一支强大的工业机器人工程应用设计团队，致力于客户价值最大化，为客户提供工业机器人应用完整解决方案。

　　埃斯顿的伺服产品主要有EDB/EDC系列、ProNet系列：EDB/EDC系列的伺服产品采用电流前馈控制、速度观测和惯量感测器等功能，借助于这些新的功能，使得响应性能大大提高；并且增加了控制模式切换功能，通过设定合理的切换调节，可以有效的减少超调量和调整时间。

　　ProNet系列的响应性能比以往提高了五倍，能够在线实时检测负载惯量，随时调整增益以达到很好的控制效果。适配17位串行编码器或旋转变压器，从而明显地提高定位精度及低速性能。同时，具有扩展模块接口，可选配DP100模块，支持Profibus-DP现场总线，并可支持绝对值编码器。

　　评价：南京埃斯顿的伺服产品已经能和日系伺服持平，但价格却要比它们都低很多。目前，埃斯顿在国内伺服市场已经有了相当的品牌影响力，公司未来技术研发的重点是：提升数控系统实时控制技术和安全控制技术、高性能智能化交流伺服控制技术、基于交流伺服系统的运动控制技术、高性能电液伺服控制和混合传动技术，以及工业机器人及成套设备智能化技术的关键性能指标和可靠性指标。同样，埃斯顿的交流伺服产品也应用在其工业机器人产品上，性能良好，广受好评。

　　华中数控

　　武汉华中数控股份有限公司创立于1994年，注册资本1.0783亿元，是首批国家级“创新型企业”、全国机械工业先进集体、中国机床工具协会副理事长、数控系统分会理事长单位、全国机床数控系统标委会秘书长单位。已获得国家科技进步二等奖1项、省部级科技进步一等奖4项，有9项产品被评为国家级重点新产品，华中数控系统被列入首批自主创新产品目录。

　　华中数控的伺服电机产品有：ST系列总线式交流永磁同步伺服电机、GK6电机、GM7主轴电机，目前已经实现了批量生产， 成为目前国内唯一拥有成套核心技术自主知识产权的企业。ST系列总线式交流永磁同步伺服电机与国内外驱动器匹配广泛地应用于机械、纺织、印刷、包装及自动化等各种行业；GK6系列交流伺服电机与伺服驱动装置配套后构成的交流伺服系统，可广泛应用于机床、纺织、印刷、建材等领域；GM7系列交流伺服主轴电机可与国内外各类高、中、低档交流伺服主轴驱动模块配套，进行闭环控制运行、可以获得与配套普通交流变频电机完全不同的优异特性、广泛应用于数控机床、建材、塑机、纺织、轻工机械、冶金、输送线等需要应用交流伺服主轴的场合。

　　华中数控的伺服驱动产品有：HSV-180AS全数字交流伺服主轴驱动单元、HSV-180AD全数字交流伺服进给驱动单元、HSV-160B+系列伺服驱动单元、HSV-160U系列交流伺服驱动单元、HSV-180U系列交流伺服驱动单元、HSV-180D数字交流伺服进给驱动装置、HSV-162A全数字交流双轴伺服驱动单元、HSV-160B全数字交流伺服驱动单元，产品丰富。

　　评价：除了上述的产品，华中数控还自主开发红外热像仪方面的技术，形成红外测温软件平台等９项产品。这些技术和产品支撑了华中数控的市场营销，受到广大用户的欢迎，获得了很好的市场回报，华中数控独立拥有以上技术和产品的所有权，这也为华中数控自主研发的机器人投产打下了良好的基础。

　　发展趋势

　　数字化交流伺服系统的应用越来越广，用户对伺服驱动技术的要求越来越高。总的来说，伺服系统的发展趋势可以概括为以下几个方面：

　　1.集成化

　　目前，伺服控制系统的输出器件越来越多地采用开关频率很高的新型功率半导体器件，这种器件将输入隔离、能耗制动、过温、过压、过流保护及故障诊断等功能全部集成于一个不大的模块之中。同一个控制单元，只要通过软件设置系统参数，就可以改变其性能，既可以使用电机本身配置的传感器构成半闭环调节系统，又可以外接外部传感器如位置、速度、力矩传感器等，构成高精度的全闭环调节系统。高度的集成化显著地缩小了整个控制系统的体积。

　　2. 智能化

　　目前伺服内部控制核心大都采用新型高速微处理器和专用数字信号处理机（DSP），从而实现完全数字化的伺服系统。伺服系统数字化是其实现智能化的前提条件。伺服系统的智能化表现在以下几个方面:系统的所有运行参数都可以通过人机对话的方式由软件来设置；其次它们都具有故障自诊断与分析功能；以及参数自整定的功能等。众所周知，闭环调节系统的参数整定是保证系统性能指标的重要环节，也是需要耗费较多时间与精力的工作。带有自整定功能的伺服单元可以通过几次试运行，自动将系统的参数整定出来，并自动实现其最优化。

　　3. 网络化

　　伺服系统网络化是综合自动化技术发展的必然趋势，是控制技术、计算机技术和通信技术相结合的产物，现场总线是一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备和控制装置之间实行双向、串形、多结点的数字通信技术。现场总线现已被广泛应用在伺服系统之间、伺服系统和其它外围设备如人机界面HMI、可编程控制器PLC等信息交互传输。现场总线有如下几个类型FF；ProfiBus、WorldFIP、ControlNet/DeviveNet、CAN等。这些通讯协议都为多轴实时同步控制提供了可能性，也被一些高端伺服驱动器集成进去，从而使伺服系统达到了分布、开放、互联以及高可靠性。

　　4. 简易化

　　这里所说的“简”不是简单而是精简，是根据用户情况，将用户使用的伺服功能予以强化，使之专而精，而将不使用的一些功能予以精简，从而降低了伺服系统成本，为客户创造更多的收益，且通过精简一些元器件，减少了资源的浪费从而利于环保。这里所说的“易”是指，伺服系统的软件编程及操作是从用户角度出发开发设计，力求简单易行，使用户调试时只需简单。

　　正式因为很多有远识的国产厂商（如汇川技术、英威腾等）加大研发力度提升其产品的性能，进而扩大其品牌的号召力，国产伺服厂商改变进口垄断格局将指日可待。有数据显示，未来五年，我国伺服系统行业受益于产业升级的影响，仍将保持20%以上的增长速度，至2015年，我国伺服系统行业市场规模有望突破100亿元，其中，国产伺服产品的市场占有率将达到40%左右。