论磁编码器与光编编码器的当下和未来

论磁编码器与光编编码器的当下和未来

本文整理自12月20日“2020智能制造＆中国运动控制／直驱行业发展高峰论坛——运动控制技术应用分论坛”，浙江禾川科技股份有限公司董事长王项彬的发言，谈论了禾川磁编码器与光编码器的设计现状与未来研发追求，供业内人士参考。


高工艺追求贯穿编码器的当下与未来

近几年，磁编码器从开始的不被行业接受，逐渐成为工业应用中的主流编码器，从技术角度来看，国内厂家已经实现了全面突破。禾川的磁编码器已发展到19位，达到了业内最高水平，具有耐震动、耐油污、耐灰尘等优势，并得到了大批量市场验证，稳定可靠。在光编码器方面，禾川采取的研发策略与磁编码器相同，即做得更短。禾川的25位光编将分辨率做到0.038角秒，精度做到10角秒以内，具有高分辨率、速度波动小、低速稳定性、定位精度高等特点。

光编与磁编的主要区别在于精度，光编精度优于磁编，即使是目前最高19位的磁编，在某些应用场合仍达不到行业的精度要求。例如，有轨迹要求的金属雕刻、快速模切等高精高速高技术要求行业。

当前，编码器中的一些芯片、关键磁及磁头等重要元器件仍然依赖于进口，这是国内编码器厂商下阶段的主要突破目标。在这样的情况下，当企业达到批量化生产能力的时候，其主要竞争点就聚集在产品的工艺提升上。例如，禾川的磁编与光编在精度设计上，都采用了一个补正技术，通过在每个一定的区间内添加补正量，对累计精度进行补正，从而大大提升产品的可靠性与稳定性。


在光编的设计工艺追求上，我们也下足了功力。光编的主要应用场合在于技术雕刻，功耗要求比较高，现在禾川已经在开发无电池多圈，用于解决电池能耗问题。针对电机的安装，100法兰以下，禾川采用分体式的安装形式，设计迷宫式的轴承挡油板结构，油脂蒸发自动回到轴承，避免污染码盘，影响精度；针对100法兰以上的电机，采用十字连轴安装方式，减震缓冲、隔离高温、防止窜动、防止油污，具有高可靠性的工艺保障。

当然，在研发的过程中，禾川也碰到很多问题。如，十字连轴研发了近一年半到两年，大概解决了一百多个问题，看起来很简单的东西，但是挺复杂的。虽然国内已有几家公司具备光编批量化生产的技术实力，但在光编工艺追求上的精益求精，仍是禾川接下来要努力的方向。


另外，先进的编码器算法技术，也能有效提升整体伺服驱动器性能。目前，驱动器在国内的发展水平都相当不错，但是往往马达、编码器与驱动器匹配应用的时候，就会影响整体的驱动性能。例如，从前磁编在刚起步发展的时候因性能不够，就会导致在驱动器的研发上，下更大的功夫来提升整体的驱动性能，其实只要把编码器位数提高，驱动效果就会更佳。而且，在25位光编上，禾川采用单级NS磁环来解决多圈问题；利用单磁道的单纯图案，实现小型化的同时确保可靠性；整体技术采用以后，伺服系统的性能就会大大提升。我们也经常讨论，从自动化方案整体出发，解决问题会更快，而不是单靠某一个驱动器或者某一个产品去解决问题。

企业开放与协作，方能细水长流

从企业的长远发展来看，开放与协作是最重要的两条生命线，开放才能在行业里拔高技术层次，协作才能开疆扩土。

无论是驱动器、编码器、还是马达等产品，禾川一直在努力地投入研发与设计，目前公司超过200名研发人员，占员工总数的30%。另外，禾川在工业自动化全套方案规划中，信息层ERP、MES、UWEB系统等皆为自主研发；经过多年累计，驱动层伺服也将推出诸多新品；在执行层，也投入研发了智能像机。并且当前禾川的工厂已在规划实现全自动化的生产线，欢迎各位同行前来参观，一起探讨交流，实现技术的共同进步。

对于市场竞争我们也要保持开放的心态。我前身是做OEM（原始设备制造商）和ODM（原始设计制造商）的，近几年禾川一直在发展OEM，因为感觉市场很大，目前公司合作的OEM，贴牌占公司30%以上的份额。我认为市场竞争并不是价格的竞争，而是品牌的竞争，品牌的竞争就是服务的竞争，或者是你的势力范围内的客户关系及行业竞争，一步步细分来看，竞争就没有想象的那么大，那么可怕。

近年来，国产品牌企业的精力主要集中在进口替代方面，如果在这个时间段，好机会面前，我们把产品和技术做到接近国际水平，然后用更好的服务及本土化优势，提高进口替代比例，长期坚持如此发展，其实在实现替代的过程中，品牌自然就形成了，市场份额也就会慢慢提高。

第二个方面就是协作。浙江人做生意一直保持两个习惯，一是细水长流，只要客户有需求我们必会提供产品。因为每个厂家都有它的特长和优势，所以我们希望跟市场上的客户、供应商、友军、甚至竞争对手等实现全方位的合作，共同更上一层楼；二就是薄利多销，以求形成更长远的合作，赚回的利润能够维持下一代的研发就够了，但是最终的核心是一定要有利润，没有利润，企业就无法生存，技术研发就会停滞不前。未来，禾川期待能与各企业实现互惠互利，共同进步，走向明日的辉煌和成功。