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井喷的工业机器人科技!国产工业传感器怎么走?
发表于:2018-09-05

 

智能装备是高端装备的核心,是制造装备的前沿和制造业的基础,已成为当今工业先进国家的竞争目标,制造业的重点发展方向和信息化与工业化深度融合的重要体现,发展智能装备产业对于加快制造业转型升级,提升生产效率、技术水平和产品质量,降低能源资源消耗,实现制造过程的智能化和绿色化发展具有重要意义。

工业机器人作为高端装备的主要智能制造装备之一,随着智能制造技术的不断进步,工业机器人的应用领域快速扩张,目前,中国工业机器人的主要应用领域为汽车、电子电器、橡胶塑料、冶金、食品、药品等行业。

国内的机器人产业虽然已具有一定规模,但不少业内人士指出,诸多方面的瓶颈制约着机器人产业的进一步发展。

目前国内机器人的三大困境:

    产业与技术空心化,性能和成本都不具备优势;

    应用领域低端化,高端应用市场趋于稳态;

    主流市场边缘化。虽然国内目前机器人的公司数量达到700-800家,上市公司涉及机器人业务的公司也超过50家,但是具备核心技术的公司非常少。

 

  瓶颈1 缺乏成熟的机器人系统集成企业

  机器人要运用到实际生产中,需要有机器人本体、系统集成两个部分。

“机器人本体是一个机器,需要系统的集成配套一些东西,比如抓手、焊接机、涂装等,这些配套的东西连接到机器人本体上,机器人才能正常运行。”

国内系统集成企业偏少,而且规模普遍很小、经验不足。“比如长地方企业提供的1000台机器人,由于缺乏有经验的、资金充沛的系统集成企业,系统集成这块都只能自己做。”遇到购买几台机器人的企业,由于成本问题,他们都不会自己去做系统集成这块,都由有经验的系统集成企业去完成。

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  建议:补齐“中间环节”短板

机器人系统集成的短板,突显机器人产业链的瓶颈,都在关注生产机器人企业以及机器销售和应用的时候,忽略了系统集成这块中间环节。

“机器人生产是前端,企业应用是末端,这两端都是高精技术的应用,但缺了中间环节,也将制约机器人产业链的发展。”

不能小看系统集成这块,其技术要求很高,需要人工智能化和机器人深刻融合,这就要用到大数据、云计算、人工智能、物联网等技术。因此,补齐短板,机器人产业链才会健康发展。

系统集成企业在经验、资金投入都略显不足。

  瓶颈2 机器人缺乏自研芯片

  在第五届机器人峰会上,国投创业投资管理有限公司董事总经理魏义良认为,机器人产业还缺乏拥有自主知识产权的芯片。

  机器人是高端制造行业,芯片对于机器人产业来说举足轻重。企业在做机器人时,由于没有专门的机器人芯片,只能“将就”用了高通、英伟达等企业的非机器人专用芯片。对于自研芯片,我市本土机器人制造企业的研发力度同样还很匮乏,缺少专用的机器人芯片。

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  建议:自研芯片需要加大投入

中国的芯片产业毕竟起步晚,与英特尔等国外知名企业相比,国内企业还需要进一步加大投入和经验积累。

对于机器人产业自研芯片,国内机器人企业在战略上要有大的决心,在投入方面需要有耐心。

  瓶颈3 算法和软件跟不上

  由于国内机器人算法及软件发展滞后,伺服系统中自带的软件库功能不如进口的多,加上国外企业对高级功能的诸多限制,让一部分用户不得不购买进口机器人,这也导致进口机器人价格居高不下。从我市本土机器人企业情况来看,重庆固高科技长江研究院成功研发的弧焊机器人实现了核心算法软件的高水平突破。但依然有大量企业,特别是中小型机器人企业对软件的开发力度不够。

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在机器人领域,谁掌握了底层算法,谁就是赢家。

机器人算法软件的开发,如果是机器人企业各自“闭门造车”,想赶上国外企业的步伐会非常困难。

“大家不妨进行开放合作,既节省各自研发周期和费用,又能取长补短。”

 

国产的巡检机器人虽然质量和性能上能和国际品牌比肩,但现在遇到的问题是一群只会研发的“技术宅”面对客户、面对市场无从下手。不少企业知道使用机器人能降低生产成本提高效率,但是因为对机器人的使用了解不够,所以购买意愿不强。记者在采访过程中发现,西电普华遇到的问题,在不少机器人企业存在。推广难,让机器人企业的营收受到影响,限制了企业发展扩大。充电电感.jpg

控制系统作为工业机器人的核心系统,对于不同类型的机器人,控制系统也存在较大的差别,对机器人的性能起到关键性作用,在一定程度上影响机器人的发展,数据显示,中国工业机器人申请人技术占比占比最高的是控制系统,占比为38%;其次为驱动机构,占比为32%;排名第三的是机械本体,占比为20%,其后为感知系统,占比为10%,由此可见,控制系统是发明专利的主体,是专利申请人重点关注的领域。

,工业机器人应用行业不断拓展,数据显示,2017年中国工业机器人应用行业占比情况中,汽车行业仍是工业机器人最主要的应用领域,其次为3C电子电气行业,占比为27.65%;其后分别为金属加工、塑料及化学制品、食品饮料烟,占比分别为10.76%7.85%2.27%

伴随着我国制造业的发展,特别是汽车及汽车零部件制造业和摩托车行业的快速发展,工业机器人的装配量将会稳固上升。此外,我国的建筑业、采矿业、铁路和公共建设、水力工程建设和工程机械、建筑机械市场的扩大也将对工业机器人产业起到推动作用。建筑工程机械的结构件多为焊接件,为提高焊接质量和效率,满足市场的需求,目前许多工程机械厂商纷纷要求采用机器人进行焊接,市场前景广阔。作为工业机器的核心电源ic之一的传感器也在新一轮的智能机器的应用中推波助澜!

接近传感器

定义:接近传感器又称接近开关,能以非接触方式检测到物体的接近和附近物体的有无,是代替限位开关等接触式检测方式,以无需接触检测对象进行检测为目的的传感器的总称。

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分类:根据检测原理和被测物体的不同,接近传感器主要分为电感式、静电容式两大类。

接近传感器工作原理——电感式

检测对象:具备产生感应电流的能力,否则不能被检测出来;

检测距离:产生感应电流能力越强,检测距离越长。

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金属磁性强弱不一,利用接近传感器对不同金属的检测距离的不同,把生产线上不同的金属罐分类。

接近传感器应用-电容式

由于产品中具有不同的静电容量,利用静电容量型接近传感器可以检测出纸盒包装内有无饮品。

接近传感器特点

1>.由于能以非接触方式进行检测,所以不会磨损和损伤

被测物体

2>.由于采用无接点输出方式,因此寿命延长

3>.与接触式开关相比,可实现高速响应

4>.不受检测物体颜色的影响

接近传感器术语

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接近传感器注意事项

1.检测物体的大小、材料与检测距离的关系

a.物体的大小小于标准检测物体时,检测距离变小。

b.对于同等大小的物体来说,依材料不同而不同。铁的检测距离最长。005.jpg

c.铝、黄铜等非磁性金属的检测距离较小。

2.检测物体的厚度与检测距离的关系

a.一般检测物体以1mm为准。

b.磁性金属(铁、镍等)的厚度请大于1mm

c.非磁性金属厚度如果小于001mm ,可得到与磁性体同等的检测离—表皮效应。

d.此外,对蒸膜等极薄材料 及无导电性物体也无法检测。

3.相互干扰

接近传感器以高频率振动。相邻设置的话会引起相互干扰、相邻使用不同频率

的传感器可以防止相互干扰

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4.电源复位时间/电源OFF时(传感器电源先通后断)

传感器在电源接通后100ms以内即处于可检测状态,将负载与传感器连接在不09.501.jpg

同电源时,请务必先接通传感器电源。

因为电源OFF时会发生输出脉冲,需设计成让负载或负载线路的电源先行OFF

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5.传感器导线颜色(几乎所有传感器通用)

电源:褐(+)蓝(-) 交流两线也是褐/蓝

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控制输出:输出1 — 黑  输出2 — 橙 特殊功能 — 粉

6.传感器动作指示灯颜色

 





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茂捷半导体是一家专业从事纯模拟电路和数模混合集成电路设计的IC设计国产电源ic芯片公司。公司资深研发团队将业界先进的设计技术与亚太地区的本土优势产业链相结合,服务全球市场,为客户提供高效率、低功耗、低风险、低成本、绿色化的产品方案和服务。助力于充电器、适配器、照明、锂电充电、传感器、小功率电器,等产业的发展。
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 本文由茂捷半导体编辑,部分材料摘自互联网,不完全表示本官方意见,仅作为对国产电源ic。电源管理ic、充电IC芯片、传感器。磁感开关电源ic,的发展愿景!

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