FABIE 关注 | 平行激光对射纠偏传感器技术将打破国外厂商垄断

1发布 · 2019-08-28 14:00 69

智能纠偏,“智”造未来

FABIE 视角

随着人工智能、物联网、高级机器人、自动化的不断发展,制造业的传统体系将会逐步被颠覆,即制造设备必须迎合满足制造工业的需求而不断升级。 纠偏系统就是一个例子,随着制造技术的复杂程度不断加大,加工精度、生产效率的不断提高,已经不可能人工去测量,企业的质量管理将开始由人工检测向智能检测快速转变。本期FABIE产业研究中心将带您走进智能检测产业中的纠偏系统行业,了解纠偏系统的发展状况及趋势。

一、纠偏系统介绍与行业状况分析

1.1 纠偏系统的基本介绍:

纠偏系统是由传感器、控制器、驱动系统等组成的全自动智能控制系统,主要是应用于各行业的卷材控制,保证卷材的偏差在可控范围内,保证品质,减少浪费、提高效率。

1.2 纠偏系统的分类:

纠偏传感器:中低端传感器分为超声波、红外线、光电开关、CCD光学成像等类型,高端传感器以激光纠偏传感器为主,各有优缺点。

(1)超声波适用于除网状材料以外的所有材料;但响应时间和精度略差;

(2)红外线与光电的性能相差不多,适用于除透明材料以外的所有材料,红外线纠偏响应时间和精度略高,光电开关几乎没有精度可言;

(3)CCD光学成像传感器主要针对色差识别,识别范围宽,尤其有液晶显示屏的更直观,精度相对较高响应时间快,但需要在纠偏卷材上做线性标记对材质有一定影响,或者卷材边缘跟背景环境有相当的色差,不然无法被分辨,对环境的要求相当高。

(4)激光纠偏传感器基本适用于所有卷材,检测精度极高以微米为单位,响应时间到达数百微秒,但由于该领域一直由国外品牌占据,成本昂贵,产品售后服务差成为主要缺点。


1.jpg


二、国内市场纠偏系统的发展状况及趋势

2.1 国内纠偏系统发展状况:

纠偏系统一直是作为各种卷材设备的重要配件之一存在,在我们国内应用最早的就是印刷包装行业,在计划经济时代基本依赖进口纠偏设备或者人工检测,中国改革开放后进入市场经济时代早期,人们对生活多样化的需求跟低效的生产力矛盾日益升级,人们迫切需要高端的制造业基础。但当下阶段,我国制造业仍处在国际分工的中低端,大而不强等问题突出,推动制造业提质升级任务紧迫。

随着中国经济的高速发展,产业也在逐渐升级,不少粗犷型、薄利多销型企业也逐步向中、高型端企业转型,同时市场监管也日渐规范,对各类产品的把控要求也越来越高。中国的各类生产流水线急需升级,特别是对于电子器件的各类卷材流水线,因为卷材的质量与精度直接就决定着电子产品的质量及安全性。其中,高端纠偏传感器(检测精度达到微米量级)无疑是电子卷材流水线制造业升级的必备产品,但是目前整个高端纠偏器行业被国外商家所垄断,基本以进口品牌为主。高昂的价格制约着行业的发展,市场亟期待国产化此类设备,这段时期国内前沿科技研究在纠偏传感核心技术上不断摸索,以期能替代进口产品打造属于自己的核心技术品牌。

2.2 纠偏市场发展趋势:

经过近30年的发展,国产纠偏已经取得了质的飞跃,厂家也众多,但真正有研发能力,有自主产权的却不多;国外品牌主要以占领高端市场为主,尤其以日本企业(基恩士、山武、欧姆龙)和德国企业(米铱)等为代表性企业占据80%的高端市场,国产品牌基本还是占据着中低端市场。

随着人工智能、物联网、高级机器人、自动化、可穿戴设备在内的一些列前沿技术将从根本上颠覆制造业体系,而且随着技术的复杂程度不断加大,加工精度、生产效率的不断提高,已经不可能人工去测量,企业的质量管理将开始由人工检测向智能检测快速转变。未来纠偏领域将发生深刻的变化,国产品牌将依托本土服务优势、产品优势、成本优势等取代进口品牌成为趋势,并随着国内设备制造业一起走向世界;高端纠偏行业将形成极少数较有影响力的第一国内品牌集团,其它均会以较小规模在细分市场求生存。


三、天安至远平行激光传感器项目介绍

3.1 高端激光纠偏传感器国内市场痛点

(1)产品价格高

整个国内高端激光纠偏传感市场被基恩士keyence、山武azbil、欧姆龙omron、米铱micro-epsilon等国外企业垄断,导致纠偏传感器价格基本在数万以上。

(2)国外厂商供货周期长

国外厂商在国内设有中国代理,企业在购买产品时跟代理对接,代理再跟国外厂商调货,以山武azbil为例,企业购买激光纠偏传感器从下单到收货需要4周时间。

(3)售后服务效率低

因为垄断性质,加上厂商不担心市场销路,故合作企业的售后基本属于被动一方,整个行业的售后服务品质效率十分低下。

3.2 天安至远平行激光纠偏传感器项目介绍

(1)项目成立背景

天安至远产学研平台是由深圳大学和天安数码城集团共同打造的第一个产学研孵化平台,同时紧密有效的汇聚双方在技术和产业的优势资源;光纤技术传感器是由深圳市传感器技术重点实验室自主研发的专利成果,自研自产打造出的一款高端激光传感器,实验室截至目前共申请66项专利,在国内外发表论文284篇;其中李学金教授作为实验室的主任,博士生导师,是光纤传感学科的泰斗人物,陈郁芝博士目前担任天安至远技术总监,其在光学系统设计、光电半导体传感器、光纤传感器等领域的研究与开发具有丰富的经验,已开发的光纤传感项目多次荣获中国高交会优秀产品奖。



2.jpg


2)天安至远平行激光对射纠偏传感器的技术优势及难点突破:

a. 高精度的微小偏差检测、微小尺寸检测,检测精度达到微米级别。

高端激光纠偏传感器依托于高精度级别的检测,很多生产产线都可以进行技术升级,提高其生产产品的质量和层次。微米级检测的难点在于检测系统的检测分辨能力及性能的稳定性,并且采用自我研发出来的特殊的光纤传感技术使得检测系统的检测分辨能力在达到微米级的同时还能保证了其检测的高稳定性、高重复性、高可靠性。


3.jpg


b. 快速光学响应,响应速度达到280微秒。

传感器的快速响应直接决定了生产产线的生产效率,280微秒的检测速度能够保证生产产线的高速、高效生产,同时微米级检测精度也使得高速生产的产品的质量得到保证。280微秒的快速响应难点在于高效、准确、快速地对复杂的光学检测信号进行采集、处理及转换,使其成为能够反馈给生产产线机器的电信号。在这个难点上利用特殊的光学信号采集和处理方法,保证了光检测信号的高效转换。


4.jpg


c. 方便灵活的传感器尺寸设计。

传感器的尺寸对生产产线来说同样重要,复杂的机械生产产线上的空间位置十分有限,传感器的尺寸大小直接决定了生产产线能否安装。而集高精度、高速响应于一身的纠偏传感器需要复杂的检测机构和数据处理系统,难点在于体积尺寸难以控制。这样采用光电一体化的高度集成技术,可极大限度的缩小传感器的体积,实现微小尺寸传感器设计。


5.jpg


3.3 光纤平行激光纠偏传感器应用行业介绍:

传统卷料在各行各业的应用十分广泛,目前印刷、塑料、轮胎、纺织、卫生保健品机械等行业都需要纠偏传感器。传统纠偏传感器在印刷机、分切机、吹膜机、造纸机、检品复卷机、复合涂布机上广泛应用。

较传统纠偏传感器行业应用,平行激光对射纠偏传感器在木材加工的尺寸测量、陶瓷曲艺曲度测量、集成电路针脚平齐度测量、金属表面其整度测量、铝合金轮廓测量、黑橡胶换度测量、锂电池生产卷绕等高精度制造行业等广泛应用,对于锂电池生产制造设备、高新企业产业制造设备、零部件制造设备、精密电子产业制造设备、生产制造设备等行业制造设备都属于激光纠偏传感器的目标客户群体,应用生产制造上游的设备制造行业十分广泛。

6.jpg


3.4 天安至远项目的使命和愿景

天安至远自主研发的平行激光对射纠偏传感器将打破国外厂商垄断,降低高端市场产品的成本,提高生产行业高效率服务水平,提升激光纠偏传感技术产业的自主品牌影响力。在中国制造2025加快推进政策下,智能制造、高端高精度装备制造高速发展的驱动下,平行激光纠偏传感技术具有巨大的发展空间,将向更加人性化、智能化、物联化方向发展,我们一起努力将自主品牌平行激光纠偏系统实现市场化、进口替代、走向全球、迎得尊重!

标签:  
服务平台光学技术科技创新

壹发布

壹发布致力打造产业园区服务平台,通过线上平台打通线下需求,助力个人、项目和企业实现与产业、资本、信息等要素的对接和实时流通,促进科技创新成果的转化落地。

电话:0755-83438688

邮箱:operation@1fabu.cn

合作伙伴

微信公众号

微信公众号

微信小程序

微信小程序

移动网站

公众号