第六届中国数控机床展览会(CCMT2010)国产数控系统展品综述

2010-07-26 05:17中国机床工具工业协会数控系统分会
世界制造技术与装备市场 2010年4期
关键词:华中数控系统伺服电机

中国机床工具工业协会数控系统分会

第六届中国数控机床展览会(CCMT2010)上国内知名数控系统企业,如华中数控、广州数控、航天数控、开通数控、大连光洋、北京凯恩帝、大连大森、沈阳高精、南京华兴、江苏仁和、南京新方达、大连高金、北京凯奇等共35家数控系统企业参展,展出面积共2179m2。

参展数控系统企业充分利用展会平台,充分展示创新成果,广泛交流企业自主研发的最新技术和产品,深入探讨行业发展的趋势和方向,细致了解并尽量满足用户行业的最新需求,都取得了很好的参展效果。

一、数控系统参展企业主要展品简述

根据中国机床工具工业协会数控系统分会统计,数控系统主要参展企业展出的展品情况如下:

武汉华中数控股份有限公司

华中数控集中展出自主知识产权系列中、高档数控系统产品,包括:全数字高档数控装置;全数字驱动装置及交流伺服电机、主轴电机;大扭矩力矩电机及驱动装置、五轴联动工业机器人、五轴联动立式加工中心等。

展出的HNC-210A/B/C系列和HNC-32系列华中世纪星高档数控装置包括全部采用基于PC的开放式体系结构,通道数从1个到4个,控制轴数从2轴到32轴,联动轴数从2轴到9轴,液晶显示屏从5.4吋到15吋,可满足用户从中档到高档的不同需求。

HNC-32E光纤总线数控系统,具有光纤(工业以太网)现场总线接口,并且已经进入与高档数控机床的配套阶段。

1.HNC-32e光纤现场总线数控系统

HNC-32e数控系统是华中数控系统中的高端产品,是华中数控依托IT行业和现场总线技术的最新研究成果,是紧跟数控系统发展趋势,开发出的新一代总线型高档数控系统。该系统主要技术特点:

1)基于工业PC,采用多处理器及总线结构为硬件平台,以实时操作系统为开放式软件平台;

2)具有光纤(工业以太网)现场总线接口;

3)利用硬件高处理速度与软件开放灵活的优势,实现多轴、多通道高速、高精运动控制;

4)最大支持4通道,32个进给轴,4个主轴;每个通道最大支持9轴联动。

2.HNC-210A、HNC-210B、 HNC-210C系列数控装置

HNC-210系列数控装置基于IPC架构,采用8.4”、10.4”、15”等规格的液晶显示器,支持ETHERCAT、NCUC BUS等工业现场总线,支持USB、RS232、以太网等数据交换方式,以及基于WEB的远程管理与诊断。主要技术特点有:

1)通过现场总线最大支持4通道,32个轴和1024位PLC I/O信号;

2)支持宏指令和CAD/CAM图形化集成编程;

3)支持全闭环和双轴同步功能;

4)具备RTCP、温度补偿、空间几何误差补偿、震动抑制补偿等功能,能够满足车削中心、铣削中心、车铣复合、5轴/6轴、并联机床、复杂专机等中、高端关键设备的需求。

3.全数字交流伺服驱动单元和交流伺服电机

华中数控全数字交流伺服驱动单元产品包括:HSV-180D、 HSV-160、 HSV-162、 HSV-16系列等,主轴驱动单元产品:HSV-18S、HSV-180S系列等。交流伺服驱动3000r/min,交流伺服主轴驱动最大转速40000r/min。

交流伺服电机包括:GK6系列交流伺服电机,转矩范围从1.1NM到170NM,GM7系列交流伺服主轴电机,功率范围从2.2KW到100KW,最高转速9000 r/min。特种交流伺服电机,可在-40℃~+60℃内工作,交流伺服电机防护等级达到IP66。

4.HNC-09R五轴联动工业机器人

展出的HNC-09R五轴联动工业机器人引起了众多参展嘉宾的关注。该型号机器人专门为工业生产应用而设计制造,其总体结构为五个采用交流伺服电机驱动的旋转关节,具有良好的低速稳定性、高速动态响应及定位精度,机器人的各关节结构实现了部件化,便于更换不同形式的驱动电机,根据实际需要可以在各关节的驱动轴上安装力或位置检测元件,更换不同手爪非常简便。

该机器人可以安装在柔性生产线上完成工件的搬运和安装工作,目前,已在广东某钟表企业等企业成功应用,用于数控机床上上下料。大大减少工人劳动强度,提高数控加工效率。

5.HNC-08数控系统

华中HNC-08数控系统是目前国内唯一批量应用的高速高精五轴联动数控系统。该系统具有如下特点:

1) 倾斜面加工功能。操作者可在工件倾斜面上建立与之相适应的特性坐标系,并将该坐标系作为编程坐标系,可大大简化五轴定向加工编程。

图3 华中HNC-08数控系统

2)机床具有高速高精加工功能。系统通过严格执行编程轨迹,保证加工轮廓精度的同时,自动计算段间过渡速度,以实现高速高精加工;

3)PLC梯形图编程等功能。HNC-08M系统为内嵌式软件PLC,采用梯形图语言编程,可在线编程、在线诊断;

4)轴同步驱动功能,多轴口控制,实时监控同步轴位置反馈,同步误差实时补偿(PID),补偿周期4毫秒,同步轴回零偏差自动修正,同步误差超限报警。

广州数控设备有限公司

广州数控主要参展展品及其技术特点:

1.GSK 25i加工中心数控系统

SK 25i铣床加工中心数控系统是广州数控自主研发的多轴联动、功能齐全的高档数控系统,并且配置广数自主研发的最新DAH系列17位绝对式编码器的高速高精伺服驱动单元,实现全闭环控制功能,在国内处于领先水平。25i系统基于Linux的开放式系统,提供远程监控、远程诊断、远程维护、网络DNC功能及G代码运行三维仿真功能,有丰富的通信接口:具有RS232、USB接口、SD卡接口、基于TCP/IP的高速以太网接口,I/O单元可以灵活扩展,开放式的PLC,支持PLC在线编辑、诊断、信号跟踪。25i系统与DAH系列驱动器之间采用基于100M工业以太网总线作为数据通信方式,实现伺服参数在线上传与下行、伺服诊断信息反馈以及伺服报警监测等功能,使安装调试维护方便、控制精度高、抗干扰能力强。

2.GSK 980MDa钻铣床数控系统

GSK 980MDa钻铣床CNC数控系统是基于GSK 980MD的软硬件升级而推出的新产品。本系统可控制5个进给轴(含C轴)、2个模拟主轴,2ms高速插补,0.1μm控制精度,零件加工的效率、精度和表面质量得到了显著提高。同时,新增了USB接口,支持U盘文件操作和程序运行,提供刚性攻丝、钻、镗、铣等26条循环指令,支持语句式宏指令和带参数的宏程序调用,指令功能强大,编程方便、灵活。

3.GSK 988T车床数控系统

GSK 988T是针对斜床身数控车床和车削中心而开发的CNC新产品,具有竖式和横式两种结构。采用400MHz高性能微处理器,可控制5个进给轴(含Cs轴)、2个模拟主轴,通过GSKLink串行总线与伺服单元实时通信,配套的伺服电机采用高分辨率绝对式编码器,实现0.1μm级位置精度,可满足高精度车铣复合加工的要求。GSK 988T具备网络接口,支持远程监视和文件传输,可满足网络化教学和车间管理的要求。

4.GS系列通用伺服单元

集十年伺服技术研发之大成,广州数控推出全新的GS系列通用伺服单元。该系列单元具有几大产品特点:1)适配永磁同步伺服电机和交流异步伺服电机;2)6档功率规格,功率范围0.6~22.5KW;3)全新的结构和外观,超强的散热能力;4)选用新型工业级IPM模块,超强的过载驱动能力;5)可选择220V,380V,440V多种电压等级,电源适应性强;6)适配多种增量式、绝对式电机编码器,适合多种控制精度要求。

5.DAT系列交流伺服驱动单元

DAT系列交流伺服驱动单元是广州数控设备有限公司在成熟交流伺服技术的基础上,结合串行总线及绝对式编码器接口技术自主创新开发的新产品。本系列产品可实现驱动单元与CNC的实通信并显著提高速度精度和位置精度。

北京航天数控系统有限公司

1.CASNUC 2110eTA一体化车床数控系统

CASNUC 2110eTA数控系统是一个将PC104板嵌入到控制系统中的一体化车床数控系统,控制系统、显示面板、操作面板集于一体,结构紧凑,易于安装。

系统采用的PC104板具有板载表贴内存、低功耗、不使用风扇等特点,将PC104板嵌入到控制系统中,减少了很多连接环节,系统可靠稳定,具有良好的电磁兼容、抗串扰能力设计。

系统采用中文菜单,人性化界面;参数界面带有中文提示,中文报警提示,操作面板按键中文标识,使其操作更加简单、方便等。

2.CASNUC2100eMS一体化螺杆铣数控系统

3.CASNUC 2000TD车床经济型数控系统

CASNUC 2000TD是航天数控研制的新一代经济型车床数控系统,实现μm级精度运动控制,控制系统、显示面板、操作面板集于一体,结构紧凑,易于安装。

沈阳高精数控技术有限公司

在本届展会上,沈阳高精展出了包括数控装置、伺服驱动、机床电气等的全系列数控产品:

1.总线式全数字高档数控系统

新一代、开放式 “蓝天数控”系统平台。系统采用分体结构,由人机接口单元、机床控制单元与驱动单元组成。各单元模块通过高速现场网络形成高性能分布式处理平台。

2.基于国产 “龙芯”CPU芯片的高档数控系统

采用我国自主知识产权 “龙芯”处理器构建的64位数控系统软硬件平台。系统为分体结构,由人机接口单元(HMU)、机床控制单元(MCU)与驱动单元组成。各单元模块通过高速现场总线形成高性能分布式处理平台。

3.GJS系列伺服驱动器

GJS系列伺服驱动器采用先进的全数字电机控制算法实现了转矩环、速度环和位置的闭环控制,可配用多种规格的伺服电机,具有良好的鲁棒性和自适应能力,可广泛应用于车床、铣床和加工中心等各种机械加工设备,还可应用于印刷、包装、纺织和自动线等需要快速响应的转矩、转速和定位控制的系统。

大连大森数控技术发展中心有限公司

1.机床数控系统DASEN 3i-L:

实现绝对位置控制;伺服自动调整,提升机械特性;简化机床设计,方便用户操作;系统闭环控制,提高加工精度伺服;主轴连接,圆柱插补分度;PC卡输入输出,存取程序简便。

2.纳米级高速高精度数控系统DASEN-16i:

控制器和伺服控制一体化;纳米插补,实现高平滑加工表面;高性能伺服测定图示功能;高速、高精度模具加工专用功能;高性能内置PLC(0.025微秒/步);四轴联动,可实现全闭环绝对值控制。

成都广泰实业有限公司

GREAT-150iM-III铣削加工中心数控系统(图13)技术水平国内领先技术。现已定型并产业公生产。该系统深受广大用户青睐,极具市场潜力。

该数控系统适配于铣削加工中心,直线2至5轴、圆弧2至3轴,满足复杂、精密零件的加工要求,为模具加工及高端机械加工机床配套、改造之首选。

2.CCR-RB系列工业机器人(图14)

技术水平:填补国内空白,自主研发生产,具有独立知识产权;GREAT-RB6B工业机器人动作范围大,运动速度高,功能强大,可实现3台机器人24轴协同工作;应用前景:可以广泛应用于弧焊、点焊、涂胶、切割、搬运、码垛、喷漆、科研及教学、机床加工上下料等领域。

北京凯奇数控设备成套有限公司

北京凯奇数控生产的NC210高档数控系统采用开放式结构,模块化设计,嵌入式PC机。可跟踪PC机的技术发展,不断丰富系统的功能,保持系统的高处理速度,本系统经过广泛的国际,国内合作,能为用户提供最佳的软硬件配置方案和合理的性能价格比。系统可进行多过程控制,多坐标联动控制,大容量程序存储,内藏PLC控制器,提供充足的I/O点。系统采用一体化设计,使用维修方便,并经过国内国外电磁兼容性和环境试验,检测。软件功能强大,可用于多种数控机床,车削中心;加工中心及其它类机械。

图15 北京凯奇数控NC210高档数控系统

高精度全自驱数控珩磨机床。整机可以在±3G的加速度下完成精度达到0.1um的珩磨,珩孔深度可简单加长。全系统分为径向进给、轴向进给及空心主轴电机,3个独立模块,可分别接受定制。

北京超同步科技有限公司

北京超同步科技有限公司展出自主研发、生产的交流伺服主轴电机及驱动器,额定功率为160kW,额定转速1500r/min,最高转速4500r/min,内置20位高精度编码器;配套的160KW交流伺服主轴驱动器,具有高精度C轴位置控制功能、刚性攻丝功能、在线参数自整定及增益自动调节等功能,具备20位高分辨率编码器接口、100M高速数字总线接口,可与国内外多种数控系统接口;该产品是目前国内功率最大的交流伺服主轴驱动产品之一。

滕州山森创发数控设备有限公司

1.SS系列数控系统是针对目前市场需求而开发的经济型系列数控系统,产品涵盖了单轴控制器、车床用两轴数控系统、铣床用三轴数控系统、铣床用四轴数控系统。

2.ZD-15交流电机电子制动器是实现交流异步电动机快速有效制动的电子控制装置。该装置利用电力电子技术和微机控制技术实现对交流异步电动机的制动,同时具有制动时间设置、制动电流设置、电机速度监测反馈等功能。

3.安全门开关为保证操作者与机械设备运行时的危险区域进行有效的隔离就成了实现人机操作安全的一种实用型产品。

南京新方达数控有限公司

本公司在此次展会上主要展出CNC系列机床数控系统、交流伺服驱动单元和双向数控曲面刨床。展示的数控系统中,尤其专用数控系统的推广应用方面具有特色,目前这数控系统主要应用在木工加工专用机床、齿轮加工专用机床、阀门加工专用机床和罗茨叶轮加工专用机床等多种专用机械设备上。

时光科技有限公司

展出IMS系列通用伺服控制器、主轴专用伺服控制器,进给专用伺服控制器。

产品技术特点:系统级芯片SOC技术,电流、速度、位置三闭环;系统专用运动控制语言QMCL,操作灵活,功能强大;内置PLC功能,可自成系统工作;同步控制功能,电子齿轮功能;控制电机范围:0.2~185KW;速度控制精度:±0.02%;调速范围:1∶28000;转矩特性:0~300%电机额定转矩,0~50HZ恒转矩输出,低至0.01HZ大转矩输出,零速力矩保持功能;位置控制精度:±1编码器脉冲;外部接口:RS232、RS422、RS422/485接口、模拟量、脉冲量、I/O接口等。

产品功能及应用:机床主轴功能:低速大转矩切削、高速恒功率切削、零速主轴锁定、C轴功能、刚性攻丝、绞孔、螺纹加工等;机床进给功能:高精度定位、高进给速度和加速度、快速相应。

二、配置国产高档系统机床展出情况

配置国产化中、高档数控系统的全国产数控机床是我国装备制造业 “十一五”和 “十二五”的发展方向。据数控系统分会秘书处统计,本届展会共展出了9台配置国产高档数控系统的全国产五轴联动机床:

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上海黑格数控科技有限公司展出的HELIX-CNC-5D自动上下料五轴联动数控工具磨床,配置华中具有自主知识产权五轴联动数控系统及刀具加工编程软件,及自动上下料机构。经过中国机床工具工业协会组织的专家评审,该机床被评为CCMT2010“春燕奖”。

图18 配置华中系统的MK2200九轴六联动数控砂带磨床及其加工的叶片

图19 配套华中数控系统的哈量集团HL5001A并联加工中心及其加工的叶片

哈量集团七轴联动并联机床,配置HNC-32现场总线系统。机床结构突破了传统机床结构,采用并、串混联机构,可实现空间复杂曲面的加工,主要用于加工汽轮机叶片,适合加工各种可展的柱面、锥面、平板凸轮,各种新型叶轮,复杂模具形腔,汽轮机、鱼雷推进器叶片,船舶螺旋浆推进器等。

图20 配置华中系统的HELIX-CNC-5D五轴联数控工具磨床及其获得的春燕奖

北京胜为弘技公司与东方汽轮机公司联合展出的MK2200九轴六联动数控砂带磨床配置华中世纪星HNC-32现场总线数控系统,是大型核电叶片精密加工高档数控机床,属国际首创,打破国外技术封锁,曾经获得中国机床工具工业协会颁发的CCMT2008“春燕奖”。

图21 KDC-20FH五轴四联动小型高速车铣复合加工中心

图22 KDC-4200FH 14轴五联动卧式车铣复合加工中心

图23 VS1050五轴联动立式铣床

图24 VS655五轴联动立式铣床

三、国产数控系统企业获奖情况

展会期间,中国机床工具工业协会及多家相关政府机构组织了10多场重要行业活动,以不同形式、从多个角度深入展现中国机床工具行业金融危机以来发生的深刻变化和取得的丰硕成果。特别是由国家发改委、工信部、国防科工局、能源局主办的军工行业和能源制造领域应用国产数控机床座谈会,和由中国机床工具工业协会主办的 “先进会员企业和春燕奖评选颁奖”典礼,不仅是对国产数控机床的大力支持,更是对近几年国产机床迅速发展的充分肯定。

华中数控与有关企业合作的两个项目获得四委局座谈会的表彰,这是国产数控系统行业前所未有的,也是本次四部局联合表彰中唯一一家国产数控系统企业。充分证明华中数控为军工行业与能源装备领域服务能力增强,收到了国家有关部委的认可。

图25 华中数控获得的军工行业优秀合作项目奖牌

这两个项目分别是华中数控与东方电气集团东方汽轮机有限公司、北京胜为弘技数控装备有限公司产学研用合作的 《MK2200六轴联动叶片型面砂带磨床》获得2010年能源装备应用国产数控机床优秀合作项目;华中数控与贵州云马飞机制造厂合作的《国产数控系统在飞机制造企业的应用示范》获得2010年军工行业应用国产数控机床优秀合作项目。

华中数控一直非常重视和主机厂紧密合作,在国家政策引导下,抓住市场机遇,扩大国产数控机床特别是中、高档数控机床和数控系统在军工行业与能源装备领域等重点行业的占有率,帮助这些行业的企业实现技改目标。以此增强这些重点行业选用国产数控机床和数控系统的信心,推动国产数控系统行业发展,具有非常重要的战略意义和社会效益。

图26 华中数控获得的能源行业优秀合作项目奖牌

经过中国科学院院士领衔的专家组评议,大连科德数控有限公司展出的KDW-4200FH卧式车铣复合加工中心和KDC-20FH六轴四联动纵切车铣复合中心,武汉华中数控股份有限公司、上海黑格数控科技有限公司联合研制的HELIX-CNC-5D自动上下料五轴联动数控工具磨床获得中国机床工具工业协会颁发的春燕奖。

同时,中国机床工具工业协会对获得2009年度中国机床工具工业协会先进会员企业(十佳企业)的企业进行通报表彰。其中,武汉华中数控股份有限公司、大连光洋科技工程有限公司获得自主创新十佳企业荣誉称号;广州数控设备有限公司、武汉华中数控股份有限公司获得精心创品牌活动十佳企业荣誉称号。

附:CCMT2010展出的数控机床配置数控系统情况统计表

(根据数控分会秘书处现场统计,未经逐一核实,仅列出部分主要数控系统。)

1、本届展会共展出数控机床429台,其中:五轴以上联动机床53台。

2、本届展会展出的全部机床配置的主要数控系统的数量:

其中五轴以上系统2610配套数量100146299252310123456789101964121112131415161718192021222324数控系统品牌西门子发那科三菱美国H a s s R e x r o t h F A G O R海德汉宝元新代华中数控广州数控北京凯恩帝大连光洋大连高金沈阳飞阳中达电通大连大森国立精机北京精雕南京华兴成都广泰南京四开南京新方达大连数控325122245322001010262021 100000100

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