【文/廖文清】經(jīng)歷了前期的質(zhì)疑,真假之爭(zhēng)之后,驅(qū)控一體技術(shù)已經(jīng)逐漸走向成熟,特別是在SCARA的應(yīng)用上,目前驅(qū)控一體幾乎成為標(biāo)配。
事實(shí)上,伴隨著機(jī)器人智能化的提升以及市場(chǎng)應(yīng)用的驅(qū)動(dòng),對(duì)驅(qū)控一體也提出了更高的要求:控制柜越來(lái)越小,線纜越來(lái)越少,控制軸越來(lái)越多,集成化越來(lái)越高,成本越來(lái)越低,使用越來(lái)越簡(jiǎn)便……
在此背景下,企業(yè)紛紛推出了新一代驅(qū)控一體產(chǎn)品,作為國(guó)內(nèi)首批涉足驅(qū)控一體機(jī)制造的企業(yè)之一,山龍智控在驅(qū)控一體機(jī)上又有新的突破,其最新驅(qū)控一體機(jī)CD6060目前已經(jīng)推出市場(chǎng)。
據(jù)悉,山龍智控新一代驅(qū)控一體機(jī)CD6060不僅將原有支持4軸的驅(qū)控一體機(jī)擴(kuò)展至6軸,更是兼容了SCARA、注塑機(jī)機(jī)械手、桁架機(jī)械手、六自由度機(jī)械手等多種工業(yè)機(jī)器人。
為更加貼近用戶需求,在性能不斷提升的同時(shí)降低成本,此款驅(qū)控一體機(jī)實(shí)現(xiàn)了硬件資源、軟件數(shù)據(jù)和控制算法的共享。
山龍智控總經(jīng)理曾雨權(quán)稱這是真正意義上的驅(qū)控一體,實(shí)現(xiàn)了真正的“六合一”,即用兩個(gè)CPU控制六個(gè)伺服電機(jī)。
減少CPU的同時(shí)也就意味著成本的降低。曾雨權(quán)說(shuō):“非驅(qū)控一體是單個(gè)CPU控制單個(gè)伺服電機(jī),而山龍智控新一代驅(qū)控一體(六軸和四軸)整個(gè)電源部分都是統(tǒng)一設(shè)計(jì)的,一個(gè)CPU可以控制三個(gè)軸,這里就已經(jīng)省略掉2個(gè)CPU,如果是六軸的話就可以省掉4個(gè)CPU,一個(gè)CPU上百元。”
據(jù)悉,CD6060內(nèi)部不走EtherCAT總線,直接用共享內(nèi)存的方式連接,不僅節(jié)省了成本,還提升了信息處理的速度?!皟?nèi)存通信效率比EtherCAT總線的效率高10倍以上?!痹谒磥?lái),因?yàn)轵?qū)控一體將驅(qū)動(dòng)和控制都整合在一起,沒(méi)有必要再走EtherCAT總線形式。
從電源部分來(lái)看,此前山龍智控驅(qū)控一體單個(gè)控制電源模塊是分離的,而CD6060將六個(gè)電源模塊整合在一起,所以成本至少下降30%,也更靈活了,只要保證總功率的大小在6000瓦,六個(gè)軸的功率都可調(diào)。
在功率可調(diào)的情況下,CD6060對(duì)于機(jī)器人的適配性更高?!爸暗尿?qū)控一體單個(gè)軸的功率是固定的,不可調(diào)的,所以為了保證使用一般會(huì)采取冗余設(shè)計(jì),但在實(shí)際應(yīng)用中,某些軸的功率要求沒(méi)有那么高,這就造成電源模塊資源的浪費(fèi),而現(xiàn)在,可以根據(jù)實(shí)際的需求調(diào)整不同電源模塊的功率。”曾雨權(quán)如是說(shuō)。
與單個(gè)CPU訪問(wèn)地址可以直接反饋信息不同的是,兩個(gè)或者多個(gè)CPU訪問(wèn)某一地址的時(shí)候,如何保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確性就成為驅(qū)控一體的難點(diǎn)問(wèn)題。
山龍智控的驅(qū)控一體是1個(gè)CPU控制三個(gè)伺服電機(jī),當(dāng)控制六個(gè)軸的時(shí)候,相當(dāng)于有兩個(gè)CPU同時(shí)訪問(wèn)共享內(nèi)存,理論上是不允許一個(gè)CPU讀取數(shù)據(jù)而另外一個(gè)CPU寫數(shù)據(jù)的,這需要設(shè)置一個(gè)數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)和共享機(jī)制,而這也正是山龍一直在極力突破的?!岸鄠€(gè)CPU訪問(wèn)內(nèi)存是有競(jìng)爭(zhēng)的,如何設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)制保證訪問(wèn)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠,這其中涉及到競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)先級(jí)的問(wèn)題?!痹隀?quán)形象地解釋到:“就像我們?nèi)ベI飯一樣,必須要排隊(duì),不能兩個(gè)人同時(shí)刷卡,所以要設(shè)計(jì)一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)制?!?/span>
總結(jié)起來(lái),CD6060的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):1、體積更小:系統(tǒng)內(nèi)部集成化設(shè)計(jì),改變傳統(tǒng)伺服+控制外部排布模式,減小電控柜尺寸,更符合定制化設(shè)備、流水線改造等小型設(shè)備需求;2、性能更卓越:對(duì)驅(qū)動(dòng)技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行整合,通過(guò)握手協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)共享,在軌跡控制、運(yùn)行穩(wěn)定性上明顯優(yōu)于常見系統(tǒng)和伺服的搭配,實(shí)現(xiàn)1+1>2;3、成本更低:硬件資源共享,實(shí)現(xiàn)單CPU完成6軸驅(qū)控一體,比市面上多CPU分布式結(jié)構(gòu),不僅提高了穩(wěn)定性,還降低了成本;4、調(diào)試更簡(jiǎn)單:內(nèi)部通訊模式,所以參數(shù)都通過(guò)示教器調(diào)節(jié),并支持U盤復(fù)制;5、接線更方便:驅(qū)控一體采用內(nèi)部總線模式,外部電機(jī)線纜直接對(duì)插即可,節(jié)約安裝時(shí)間。