摘 要 ：本文主要說明了部分傳統(tǒng)機(jī)械壓力產(chǎn)品在應(yīng)用時(shí)所存在的“痛點(diǎn)”，并介紹了威科達(dá)開發(fā)的VC514壓力機(jī)專用伺服產(chǎn) 品的特點(diǎn)與應(yīng)用優(yōu)勢。

文/深圳市威科達(dá)科技有限公司

1 壓力設(shè)備行業(yè)發(fā)展趨勢

隨著智能制造技術(shù)的普及，傳統(tǒng)液壓和機(jī)械壓力設(shè)備 正逐步被更高效、更靈活的數(shù)字化設(shè)備所替代，例如：以電 機(jī)生產(chǎn)制造為代表的精密制造業(yè)，對裝配精度和一致性的要 求不斷提高；汽車零部件制作的輕量化設(shè)計(jì)趨勢，推動(dòng)著高 精度裝配技術(shù)的需求；手機(jī)零部件、小型電子設(shè)備等電子行 業(yè)，對柔性制造的需求逐步增長等等。
在這樣的行業(yè)發(fā)展趨勢下，用戶的設(shè)備就對高精度、多 功能、智能化——這三個(gè)方面提出了更具體的要求。
· 高精度
實(shí)現(xiàn)微米級的定位與壓力控制，滿足復(fù)雜裝配需求；
· 多功能
設(shè)備需要適配多段壓裝、多模式運(yùn)行等要求，支持不同 生產(chǎn)工藝；
· 智能化
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控，提供關(guān)鍵參數(shù)的動(dòng)態(tài)采集與顯示，包括 壓力、位移等，以確保運(yùn)行過程可控、可見。

2 液壓、氣動(dòng)、PLC、運(yùn)動(dòng)控制器（運(yùn)動(dòng)控制 卡）控制的應(yīng)用“痛點(diǎn)”

目前市面上現(xiàn)行常見的壓力設(shè)備一般有四種控制方式， 液壓、氣動(dòng)、PLC+伺服系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制器+伺服系統(tǒng)，這四 種控制方式在應(yīng)用時(shí)各有“痛點(diǎn)”。
（1）液壓
液壓機(jī)的調(diào)節(jié)依賴于控制油泵的流量來帶動(dòng)機(jī)械部件， 響應(yīng)速度較慢，并且很容易受到溫度變化和液壓油老化的影 響，導(dǎo)致壓力控制不穩(wěn)定，控制精度不足，容易漏油。
液壓設(shè)備的工藝調(diào)整也很復(fù)雜，它通常只能支持固定的 生產(chǎn)任務(wù)，難以適應(yīng)生產(chǎn)條件的多樣化要求。
（2）氣動(dòng)
氣動(dòng)控制的問題與液壓控制一樣，主要也是控制精度低，重復(fù)性差。
氣缸的壓力控制主要依賴于調(diào)壓閥和節(jié)流閥，無法實(shí)現(xiàn) 閉環(huán)控制，它的壓力調(diào)節(jié)往往存在波動(dòng)，不夠穩(wěn)定。而且氣 缸的運(yùn)動(dòng)受氣流速度和閥門切換時(shí)間限制，在需要快速變化 的壓力控制過程中，氣缸的動(dòng)態(tài)響應(yīng)較慢，難以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)精 準(zhǔn)的壓力調(diào)整。
（3）PLC+伺服系統(tǒng)
PLC通過編制壓力程序控制伺服系統(tǒng)，但PLC的運(yùn)算能力 和采樣周期是有限的，通常比較低（如1kHz或更低），導(dǎo)致 反饋響應(yīng)遲滯，壓力控制精度不穩(wěn)定。
針對多段壓裝或復(fù)雜工藝場景，PLC需要編制復(fù)雜的程 序，這就對調(diào)試人員有較高的技術(shù)要求，中小企業(yè)在技術(shù)能 力不足時(shí)就難以快速部署。
（4）運(yùn)動(dòng)控制器+伺服系統(tǒng)
如果用運(yùn)動(dòng)控制器（或運(yùn)動(dòng)控制卡）控制驅(qū)動(dòng)器設(shè)備 的話，通常價(jià)格昂貴，尤其在需要增加多個(gè)模塊的復(fù)雜場景 下，整體系統(tǒng)的資金投入會(huì)更高。
和PLC的調(diào)試一樣，運(yùn)動(dòng)控制器對控制邏輯的設(shè)計(jì)和參 數(shù)調(diào)試的要求更高，技術(shù)團(tuán)隊(duì)需要有更高的能力和足夠的經(jīng) 驗(yàn)，這又會(huì)增加項(xiàng)目實(shí)施的難度。

3 針對“痛點(diǎn)”，威科達(dá)VC514解決方案

相較之下，威科達(dá)開發(fā)的VC514型壓力機(jī)專型伺服的技 術(shù)優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）驅(qū)算一體化的革新優(yōu)勢
· 高響應(yīng)速度與精度：
威科達(dá)的新型驅(qū)動(dòng)器將控制算法集成到驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部，無需 外部PLC，具備高達(dá)8kHz的采樣與運(yùn)算周期，相比傳統(tǒng)PLC控 制，響應(yīng)速度和控制精度提高數(shù)倍，位置精度可達(dá)0.01mm， 壓力精度±1‰量程，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)更快，精確控制更精準(zhǔn)；
· 簡化系統(tǒng)復(fù)雜度：

壓力信號直接接入驅(qū)動(dòng)器，通過閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)壓力 調(diào)節(jié)，減少了傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)中復(fù)雜的管路與調(diào)節(jié)部件，簡化 了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和調(diào)試過程，系統(tǒng)更加簡易。
（2）更高性價(jià)比的解決方案
· 低成本高性能：
集成算法的驅(qū)動(dòng)器相較于運(yùn)動(dòng)控制器方案，無需外部 PLC，硬件成本顯著降低，同時(shí)具備媲美甚至超越傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng) 控制器的性能，降低了中小企業(yè)進(jìn)入智能制造領(lǐng)域的“門 檻”，具備更高的市場競爭力；
· 簡化調(diào)試與操作：
威科達(dá)的驅(qū)動(dòng)器方案免去了PLC編程和運(yùn)動(dòng)控制器的調(diào) 試工作，使得企業(yè)可以更輕松、快速地部署并調(diào)整生產(chǎn)設(shè) 備，提升整體生產(chǎn)效率。
（3）靈活性與智能化結(jié)合
· 多模式支持：
集成化驅(qū)動(dòng)器支持多段壓裝、多模式運(yùn)行等多種工藝需 求，能夠靈活適應(yīng)不同生產(chǎn)條件的多樣化要求，提升生產(chǎn)線 的靈活性與適應(yīng)性；
· 智能化管理：
威科達(dá)的產(chǎn)品還配備實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，支持設(shè)備狀態(tài)的精準(zhǔn)管理和優(yōu)化，為用戶提供精細(xì)化的生產(chǎn)控制，提升設(shè)備的 利用率和生產(chǎn)工藝的優(yōu)化能力。

4 VC514功能與市場需求對應(yīng)關(guān)系

威科達(dá)VC514型壓力機(jī)專型伺服的主要功能與市場需求 的對應(yīng)關(guān)系如圖2所示。
成立于 2004 年的威科達(dá)科技，深耕工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域 二十余載，專注研發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服 電機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器等產(chǎn)品，為中高端設(shè)備制造企業(yè)提供定制 化解決方案。