CIMT2021部分数控系统展品评述

佚名
2021-08-03
来源:机床工具工业协会

  一、概述

  CIMT2021展会,数控系统行业企业展示的重点产品主要有:数控系统、伺服驱动、伺服电机、工业机器人、大数据工业互联网软件等,其中数控系统包括:车床数控系统、铣床和加工中心数控系统、五轴数控系统、磨床数控系统、激光加工数控系统、木工加工数控系统等类别。

  数控系统行业的境内展商主要有:武汉华中数控股份有限公司、广州数控设备有限公司、沈阳中科数控技术股份有限公司、科德数控股份有限公司、山东山森数控技术有限公司、超同步股份有限公司、北京计算机技术及应用研究所、上海维宏电子科技股份有限公司、新代科技(苏州)有限公司、北京凯恩帝数控技术有限公司、成都广泰威达数控技术股份有限公司、武汉迈信电气技术有限公司、浙江德欧电气技术有限公司、江苏美事科电机制造有限公司、江苏赛洋机电科技有限公司、武汉华大新型电机科技股份有限公司、佛山登奇机电技术有限公司等20余家。

  境外展商主要有:德国西门子股份公司、北京发那科机电有限公司、三菱电机自动化(中国)有限公司、约翰内斯•海德汉博士(中国)有限公司等,参展展品包括数控系统、伺服驱动、伺服电机、工业软件、工业机器人等。

  据笔者统计,参展的数控系统单机展品约有100余台套,配套国产数控系统的机床约50台套。

  境内外数控系统企业几乎都参加了本届展会。由于数控系统行业相对来说技术门槛较高,产品研发周期长,投入成本较大,目前很少新兴企业进入,但有部分机床生产企业与数控系统企业深度合作,开发自有品牌的客制化数控系统,比如宝机系统、秦川系统等。

  二、数控系统行业的技术升级与发展趋势

  1.技术升级

  (1)数控系统软硬件技术持续升级

  行业主流的数控系统企业不断升级计算能力更强的CPU、DSP、FPGA芯片,集成AI芯片,向智能化方向发展;支持多传感器介入,支持互联互通协议,应用大数据、云计算、边缘计算技术等新兴互联网技术;支持健康自诊断,远程健康诊断,远程运维等性能。数控系统大屏化、触摸屏化趋势明显,操作界面更方便。

  (2)智能化技术应用广泛

  智能化技术的应用将引领高档数控技术的未来发展方向。本届展会,数控系统企业展示的智能化技术解决的主要问题有:提高加工效率、提高加工精度、保证机床的运行安全、改善人机界面、实现辅助加工和管理功能。

  (3)普遍采用互联互通标准,推进智能制造协同发展

  境内外数控系统越来越多地使用开放的、标准化的接口,保障数控控制和加工的数据在整个制造过程链中、数字化工具之间实现互联互通,目前联通的有中国的NC-Link、美国的MTConnect、德国的Umati等。

  2.发展趋势

  (1)境外品牌数控系统针对中国市场不断推出技术升级的新产品,努力保持相对国产数控系统的技术优势。如西门子公司推出基于数字双胞胎的SinumerikONE数控系统,FANUC公司主推0i-F Plus全面取代其0i系列等。

  (2)国产数控系统企业不断对原来的数控系统产品进行升级,推出智能数控系统、一体化驱动、直线电机等。如华中数控推出全新的华中9型新一代人工智能数控系统,广州数控持续升级25i数控系统。

  (3)中国台湾某些品牌数控系统以较好的性价比持续提升市场销量。如新代数控推出五轴数控系统,具有支持五轴联动、高精度轨迹控制、平滑刀尖点控制等特点。

  三、部分境内展品

  1. 武汉华中数控股份有限公司

  华中数控在本届展会展出的展品有:华中9型智能数控系统和配置华中9型系统的智能机床、华中8型V2.4数控系统、iNC-Cloud数控云管家、华数工业机器人等。


  华中数控首创基于云计算的数控系统智能化技术,发明数控系统电控大数据的指令域分析方法,成功推出了“华中9型新一代人工智能数控系统”。

  华中9型智能数控系统践行“智能+”为机床赋能的创新理念,构筑人(H)-机(P)-信息(C)融合的数字孪生系统(S)(HCPS)。该系统深度融合大数据与人工智能技术,打造了“端-边-云”的智能体系架构,形成了集成AI芯片的智能硬件平台、支持AI算法的智能软件平台、构建智能APP生态的开放平台。

  华中9型智能数控系统集成了AI芯片,融合了AI算法,将人工智能、物联网等新一代智能技术与先进制造技术深度融合,遵循“自主感知-自主学习-自主决策-自主执行”新模式,实现了真正的智能化。该系统最本质的特征是具备了认知和学习能力,与以往产品相比,其独创的指令域大数据分析方法,能形成指令域“心电图”,实现大数据与加工工况的关联映射,可精确预测零件轮廓误差,生成轮廓误差补偿的“i代码”,有效提升零件的轮廓精度,实现机床动态精度的“由丝入微”。

  2.广州数控设备有限公司


  本届展会广州数控共展出13个型号的数控系统以及进给伺服电机、伺服主轴电机、电主轴电机、直线电机、力矩电机、模块化伺服驱动等展品。


  GSK25iMc加工中心数控系统适用于五轴联动加工中心、立式加工中心、卧式加工中心、高速钻攻中心、龙门机床、镗铣床等机床控制,系统支持1000段程序前瞻、高速高精小线段插补、加加速度控制、高速刚性攻丝、全闭环等功能,可用于零件的钻、铣、镗、攻丝工艺的高精高效加工,在面向曲面类零件和模具的加工时,在数控系统出色的高速高精插补算法、高动态响应的伺服驱动、25位编码器高精电机的配合下,曲面加工的效率、精度、表面质量等都表现不俗。

  3.沈阳中科数控股份有限公司


  沈阳中科展出了智能化数控系统GJ680、总线式高档数控系统GJ430等数控系统产品。

  其中,智能化数控系统GJ680的硬件平台采用分体式结构,支持M:N的可重构方式,CPU可选用Intel(R)Atom(TM)CPU N450(主频1.66GHz)、Freescale i.MX 6Qua四核处理器(主频1.94GHz)及国产龙芯64位超标量四核处理器(主频1.8GHz)。软件平台采用rt-preempt linux多任务实时操作系统,中断响应时间小于5μs,任务响应时间小于10μs。支持对人机界面、任务控制、加工工艺、运动算法、PLC控制等进行全面二次开发。支持近10种传感器介入,支持互联互通,具有支持用户个性化功能开发的二次开发平台,并开发出机床误差补偿、进给率自适应及故障诊断、数字孪生、装备协调控制等智能化功能。

  主要配套五轴卧式、立式加工中心,车削中心及其他具有多轴、多通道、高速高精、复合工艺需求的机床,应用于航空航天、汽车制造、能源动力、模具、3C等行业。

  4.科德数控股份有限公司

  科德数控展出了GNC62数控系统,该系统采用科德GRTK实时内核,GRTK抖动小于10μs,GRTK最小定时10μs。全面支持五轴联动数控功能,适配双摆头、双转台、一摆一转、倾斜旋转轴、混联机床。支持温度传感器、湿度传感器、振动传感器、超声传感器、受力传感器、动平衡仪、RFID、工件测头、对刀仪等多种传感器。

  适配机床类型:五轴立式加工中心、五轴卧式加工中心、五轴刀具磨床、五轴龙门加工中心、翻板铣、叶片机、车铣复合加工中心、3D打印设备、超声加工设备、短电弧加工机床等。应用行业:航空航天、能源、汽车、模具、医疗器械等。

  5.北京凯恩帝数控技术有限责任公司

  北京凯恩帝展出了K2000TxF4i总线式多轴多通道数控系统、K2000MxF3i总线式多轴加工中心数控系统、KRC60A和KRT60A机器人控制器和示教器等多款展品。


  K2000TxF4i总线式多轴多通道数控系统采用全新硬件平台,标配4通道,最大控制15个控制轴,一体式纯平铸铝面板,高档模具按键,10.4寸彩色显示屏,标配KSSB伺服总线,SD系列伺服驱动器,100兆总线可选,聚焦用户体验,全新设计软菜单交互逻辑,操作更便捷。数字主轴,均可执行钻孔、攻丝、螺纹等车铣复合加工。可实现速度和相位同步,完成主轴不停转工件对接。具有倾斜轴、假想轴、同步轴、刀具寿命管理等高级功能。搭载第2/3代高速高精算法,兼顾加工精度和效率。具有8个辅助通道,可控制机外辅助设备、复杂刀塔/库、桁架机械手等。具有高速测量接口,可实现机内在线测量。自带高级诊断,提供伺服在线优化、振动侦测等功能,提高机床加工性能。具有KUI功能,支持深度页面定制。提供开放式PLC功能,提供标准PLC程序,功能齐全,稳定可靠。支持KWS数据服务系统,助力数字化车间建设。

  适用机床:车铣复合机床、车削中心、走心机等。

  6.新代科技(苏州)有限公司

  新代科技展出了新代五轴方案、新代加工中心包套方案、新代车床包套方案、桁架机械手方案。



  五轴方案技术特点:具有总线通讯、五轴插补、刀尖点控制功能,支持云服务、智慧工厂方案。

  技术优势:具有完整的测量方案,参数校准更方便,支持斜面、平面坐标系的用户友好型示范操作,配线简单,即插即用,可快速调适,性价比较好。

  适配机床:双主轴型五轴、双工作台型五轴、混合型五轴等机床。

  7.上海维宏电子科技股份有限公司

  本届展会,维宏股份以“创新引领•数控智能”为主题,携全系列产品及解决方案亮相。展示高端集成数控系统NK530M、LS6000M高功率激光总线切割控制系统、NK210T精密车削数控系统、NcCloud维宏云工业互联网平台等。



  其中,维宏NK530M集成数控系统适用于高精密铣床,集自适应速度规划、高精度轮廓光顺、柔性加减速于一体,可实现高精、高效、平稳加工,大幅提升设备效率。

  针对铣床领域刀路复杂、短线段处理性能要求高等特点,维宏NK530M系统搭载HST高速梯形算法对系统处理性能进行优化,小线段处理性能、加工效率大幅提升,能顺畅完成复杂刀路的高速加工任务。

  维宏NK530M系统所具备的新一代轨迹预处理功能及自适应短线段光顺功能,有助于实现更高品质的加工效果。当CAM软件模拟刀路精细度不高时,会出现加工表面不良的情况,高精度轮廓光顺功能可以根据控制精度对刀路轨迹进行光顺处理,获得更高、更平稳的速度特性,得到优良的加工效果。

  8.山东山森数控技术有限公司

  山森数控展出了电子车床、智能电盘等展品。



  在传统配电柜中,三相异步电机及外设(电磁阀、开关等)的控制部件,需要由断路器、交流接触器、热保护继电器、中间继电器模组、分线器、三相灭弧器、线槽、卡规以及大量的接线端子组成。元器件种类繁多,接线复杂,强弱电交叉走线,抗干扰能力差,导致生产效率较低、故障率较高。随着各行业的高速发展,配电柜作为设备的心脏,正受到越来越多的关注,配电柜整体性能决定了整个设备的电气性能。

  山森的智能电盘通过合理布局,分为断路器模块、电机驱动模块及继电器晶闸管模块,替代传统配电盘的电气物料,各模块之间可互相连接,满足不同用户的需求,最终提高设备效率。

  9.北京计算机技术及应用研究所

  北京计算机所展出了跨网互联信息安全与保密方案和工控无线网络安全防护方案。

  其中,跨网互联信息安全与保密方案严格对标、强安全保密特性、产品及方案完全自主;在安全保密管理方面,创新性结合密级标志、信息源认证、单向传输控制、信道加密、信息流解析等技术,有效保证了数据传输的安全性;从终端加固、主机防护、边界隔离、综合管控审计等多维度加强工控安全防护,最大程度上提升互联网络的安全性;在科研生产信息化管理方面,业务上打通了内外网通信流程,实现了跨网业务双向信息闭环,有助于从根本上推动企业科研生产的信息化、数字化、智能化转型,提质增效。

  10.超同步股份有限公司

  超同步重点展出了自主研发的核心功能部件和电主轴等产品。


  直驱功能部件铣削电主轴的技术特点:具有高转速、快进给、小进给、匀切削、稳切削、高效率的特点。

  技术优势:主轴与电机一体化设计,结构紧凑、节省空间、易于维护,无中间传动环节,效率高、振动小、噪声低,高精度、高转速、高动态响应性。

  应用领域:广泛应用于数控机床、注塑机、压力机、液压设备、纺织机械等高端装备制造业,以及新能源汽车、石油、风力发电、工业机器人等新兴产业。

  11. 武汉迈信电气技术有限公司

  武汉迈信重点展出了EP3E PROFINET总线伺服驱动器。



  产品通过PROFINET Interface的测试认证。

  PROFIdrive:AC3报文9、报文111,AC4报文3、报文5、报文102、报文105,符合PROFIdrive行规,很好地适配PLC中内置的工艺对象。

  PROFINET通信:支持标准PROFINET通信接口,具备RT与IRT通信能力,通信周期最短可达250μs,同步抖动时间小于1μs。

  PLCopen:通过符合PLCopen标准的功能块,可实现多种复杂的运动控制功能。

  动态响应:可开启DSC(动态伺服控制),实现更加快速的动态响应。

  点到点定位:可兼容SINAPOS(FB284)功能块,快速实现点到点定位功能。

  应用领域:设备接线、焊接机器人自动化产线、光伏组件贴片、汽车轮毂周边处理、钢铁冶炼设备。

  12.佛山登奇机电技术有限公司

  登奇机电重点展出了GK6系列中惯量永磁伺服主轴电机、GM7系列交流伺服变频主轴电机、GM7系列交流伺服变频主轴电机等产品。



  GK6系列交流伺服电动机由定子、转子、高精度反馈元件(如光电编码器、旋转变压器等)组成。采用高性能稀土永磁材料形成气隙磁场,采用无机壳定子铁芯,温度梯度大,散热效率高。

  展品特点:结构紧凑,功率密度高,响应速度快,抗去磁能力强,几乎在整个转速范围内可恒转矩输出。低速转运脉动小,平衡精度高。高速运行平稳。噪音低,振动小,全密封设计。

  GK6系列交流伺服电动机与相应伺服驱动装置配套后构成的相互协调的系统,可广泛应用于机床、纺机、塑机、印染、印刷、建材、雷达、火炮、机械手臂、包装机械等领域。

  13.江苏美事科电机制造有限公司

  美事科重点展出了ASM系列动态响应伺服电机和DSM系列主轴伺服电机。



  ASM系列伺服电机是在DSM系列的基础上进行改进优化后的电机,充分运用多维电磁场分析技术,具有响应速度快、运行惯量低、强劲的扭矩输出、性价比高等特点。与驱动器配合能够提供更加稳定、准确的扭矩、速度与位置控制。

  四、部分境外展品

  1.西门子股份公司

  西门子在CIMT2021展出的数控系统主要有SinumerikOne数控系统、西门子840Dsl系统、西门子828D ADVANCED系统、CNC车间管理软件、Sinumerik数控系统与机器人的直接集成等。



  SinumerikOne是西门子推出的最新一代数控系统,新的硬件使NC性能和PLC性能表现更为强劲,结合创新的功能将进一步提高机床的加工速度、加工精度和表面质量。借助数字化双胞胎技术,Sinumerik One实现了虚拟与现实无缝交互的工程方式,帮助机床制造厂商和机床用户优化工作流程,有效降低产品研发费用和风险,缩短产品上市时间。

  SinumerikOne具备的Top Speed 功能可较好提升机床的加工速度。在模具生产过程中,Top Speed 功能可与成熟的TopSurface(臻优曲面)功能协同工作,既可保证加工效率又可保证加工精度。其智能负荷控制(ILC)功能有助于改善机床的动态性能。可根据机床轴加速时工件的重量(而非最大工件重量)对机床轴控制做出动态调整。利用智能动态控制(IDC)功能,可以实现机床轴的动态参数和控制参数的轴间平衡,实现机床工作区内的参数优化,从而使机床达到更好的动态性能和更高的精度。西门子Sinumerik 840D sl 数控系统也支持诸如IDC和ILC等全新功能,有助于进一步提高机床的加工速度、精度和准确度。



  2.北京发那科机电有限公司



  北京FANUC重点展出了最新的31i-B plus和0i-F plus Type2/4系统,FANOVI用户界面系统、0i-MF/H Plus齿轮机数控系统、FANUC LASER系统等。

  FANUCSeries 0i-Plus支持直线、圆弧、三维圆弧、螺线、样条等插补方式。具备多种智能化功能:智能进给轴加减速、智能重叠、智能反向间隙补偿、智能机床前端点控制、智能刚性攻丝、智能温度控制、智能主轴负载控制、智能负载表、智能主轴加减速等。支持测头、量仪、视觉传感器,支持光栅尺、角度编码器等。FANUC Series 0i-MF Plus适配加工中心、钻攻机、雕铣机等机型,FANUC Series 0i-TF Plus适配数控车床、车削中心等机型。

  3.三菱电机自动化(中国)有限公司

  三菱主要展出的数控系统有M800/M80系列全新数控系统、CNC控制机械手等。



  三菱电机推出M800/M80系列全新数控系统,获得了众多客户的高度认可。其高效率、易用性和灵活性,满足控制精度、处理速度以及自动化方面的需求。同时,引入MES接口、EtherNet/IP等现场总线,与各种设备轻松互联,帮助客户构建高效的IoT系统。

  4.约翰内斯•海德汉博士(中国)有限公司

  海德汉重点展出了TNC 640数控系统+新一代驱动产品、LCx16系列光栅尺、ETEL力矩电机等产品。



  TNC 640数控系统+新一代驱动产品适用于高速加工和五轴联动加工,以及车铣复合加工中心的应用。可实现高表面质量、高精度和极短的加工时间,以及面向车间的操作和编程能力。TNC的新组件监视功能通过密切监视主轴轴承负载来保护机床,进给轴的定期监视则可以防止因过载和磨损而引起的故障。

  系统操作和编程简单方便。用户借助实用的对话和信息丰富的图形,可在机床上直接编写铣削和车削加工程序。搭载全新的24英寸宽屏和扩展工作区全新触控显示屏,操作简便。在触控显示屏上进行3D验证图形时,可用手势更快地操作仿真的工件。借助边屏功能,可直接在控制器上进行全数字化作业管理。新型Gen 3驱动器性能良好,具有智能传输技术和诊断功能,易于安装,有助于提升机床的整体性能。

来源:中国机床工具工业协会
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