1987年高创在以色列成立,凭借30余年在运动控制领域的积累和聚焦软件算法层面的优势,高创致力于从一个可靠的运动控制解决方案提供商,进化为行业领先设备制造商和系统集成商的可靠合作伙伴。2017年,高创正式加入美的集团,借助集团各业务部门的产业协同,高创不仅能提供某一个执行部件,而是从底层的传感器,到中间层的伺服电机和伺服驱动器,再到运动控制器,结合多年来对行业应用的理解,为客户提供整合的技术解决方案。
创新是高创的生命线
回顾过往不难看出,高创的发展历史就是以研发为中心的前进脉络,据高创运动控制公司总经理龚黎明博士介绍,近3年,高创在研发上的投入基本上都在营业额的10个百分点以上。从高创的研发体系来说,以色列的团队更偏向于在软件算法技术上的投入,国内更侧重于市场开发,龚博士表示,高创以色列团队的研发聚焦于一些中长期的算法技术研究,国内团队更多聚焦于产品的市场开发和功能开发。此外,高创还与美的集团层级与事业群层级的研发体系形成联动,在研发资源和技术资源方面得到大力支持。高创的创新还体现在行业布局上。就2021年的营收情况来看,高创在几个国家重点战略发展的新兴行业都有所突破,如锂电、光伏、半导体设备和机器人等行业。
直线驱动的领导者
直线驱动和旋转伺服是国内运动控制领域的两大主要运动形态。直线驱动可直接带动负载,因此具有加速度大,动态响应特性良好,系统性能稳定等优点,而成本相比旋转也更高,早期多应用于一些高端行业。直线驱动一直是高创的传统优势所在。2020年高创与旋转伺服品牌东菱进行业务整合,形成了直线驱动和旋转伺服齐头并进的技术格局,从而全面覆盖了从锂电、光伏和机器人到包装、木工设备等不同行业的需求。
“虽然直线驱动和旋转伺服的特点和应用场景不同,但这两种运动形态在电机电磁技术、驱动控制技术、算法技术等底层技术上是相通。”龚黎明博士表示,近年来随着直线驱动技术演进,其产品成本也相应降低,两种运动形态的行业界限越来越模糊。据行业协会预测,到2025年,国内直线运动市场将保持30%的高速增长。而从整个市场规模来看,目前直线驱动只占旋转运动市场规模的1/10。去年高创在旋转伺服和直线驱动的销售业绩基本持平。但在提质增效的趋势下,龚黎明博士认为,未来直线驱动仍有巨大的市场空间可待挖掘。
“目前随着国产替代,国内国外双循环,‘双碳’战略等因素迭加,国内工控市场正迎来巨大的窗口期。从2021年国产厂商的业绩表现我们可以清晰地看到市场变化的信号。”龚黎明博士认为,借助业务定位的变化牢牢把握市场时间窗口,也是高创顺势而为的布局和选择。
高创各品类产品覆盖了工业自动化领域的控制层、驱动层和执行传感层
CDHD伺服驱动器 化繁为简
高创各品类产品覆盖了工业自动化领域的控制层、驱动层和执行传感层,能根据厂商需求提供综合伺服解决方案。其中,CDHD伺服驱动器是一款能让复杂的运动控制化繁为简且确保快、准、稳地完成生产任务,高效地为客户带来生产收益的驱动器产品。
CDHD伺服驱动器能够匹配不同的电机和编码器,具有高兼容性(电机反馈:增量式编码器、霍尔传感器、旋转编码器、正旋编码器和电机温度传感器等),并且对任何驱动器功能进行输入/输出(I/O)编程,具有部分逻辑控制编程的功能,在一些高精度高速度的运动控制中,CDHD伺服驱动器驱动运动控制的精度及反馈会更加的精准,可以保证稳定高效运行。
CDHD伺服驱动器采用HD高级控制算法,可高级自整定,能最大限度地减少位置误差,并将定位时间缩短至0,同时集成抑制振动算法也可以防止柔性设备系统发生震动,通过增益参数实现轻松调试,同时使设备运行时能更精确,有效降低误差率,从而大幅提高生产效率,实现产能的最大化。
安全性是设备生产中最重要的一项,CDHD伺服驱动器自带安全扭力切断(STO)可使设备停止运行后,电机立即停止输出转矩防止设备的意外动作,保障安全。
CDHD伺服驱动器采用ServoStudio GUI软件,具有即插即用型电机和编码器反馈接线,轻松集成伺服轴,软件模块化应用,逐步指引设置和整定流程,新用户也可快速上手,减少工程师项目调试时间,降低项目总成本。
具有高精度、高速度、高性能技术优势的CDHD伺服驱动器已应用在多个行业。在当下大热的锂电池行业中,面对Z形叠片机——锂电池生成工艺中的关键设备,CDHD伺服驱动器利用自己的优越性能,能让复杂的叠片生产像把饼干片与夹心组合在一起一样简单。
Z形叠片机的作用是将预制好的正/负极片用隔膜间隔交替堆叠形成Z形叠片电芯,经尾卷贴胶固定流入后道工序。这里的电芯,是由多个负极–隔膜–正极单元(ESC)组成的,每个单元的组装时间可以分解为正极抓取–放置、隔膜移动折叠、负极抓取–放置3个部分。一般情况对于叠片机的设备特性要求包括高定位,精度±0.05mm,整体式纠偏,一用一备,自动切换,废料自动排出,隔膜张力波动在10%以内等。
锂电池质量和效率相对较低
影响锂电池质量和效率的关键在于叠片时极片之间的对位,当绝缘距离不足,极片间的电弧会放电;但绝缘距离太大,也会影响能量密度。CDHD伺服方案定位精度高达±0.005mm,确保极片对位精度高,绝缘距离恰到好处。
兼顾锂电池的安全特性及能量密度
电芯的卷绕工艺与叠片工艺在生产的电池形态上具备一定区别。叠片电池与卷绕电池最大的流程差异在分切工序、模切工序和极组成型三大工序。卷绕工艺正负极片是连续的,叠片工艺正负极片则是片状。卷绕电池通常仅需对每片极片进行一次截断,极片数量少,质量可控,而叠片电池则需要对极片进行数次截断,形成成百上千的小极片,工艺控制难度大,易产生粉尘、毛刺等问题,且叠片电芯的粉尘及毛刺控制要求更高。
对此,CDHD伺服驱动器提出解决方案,对叠片电芯的工艺提供HD高级控制算法,使极片在叠片过程中实现精准对位,既减少了弯折和厚度变化区域,使得极片表面平整,也能让极片和隔膜的接触更为优良,守护电池的能量密度,有着更好的安全特性与电池寿命。
过去的叠片工艺不成熟,使得生产效率极其低下。要提高叠片效率,第一个方法就是提高叠片的整体平均速度。例如增加极片抓取-放置动作的加速度、减速度、移动速度以及隔膜左右移动速度等,这需要大量的运动控制模块。
高创CDHD结合ServoStudio GUI软件,将加速、减速、叠片、同步、模切等运动精度提升,可以实现快速调试,助力叠片机高运动节拍达到0.45~0.8s/片,使得叠片机生产效率大大提高。
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