創新十佳 | 廣州數控設備有限公司
2025-8-25 來源：機床協會 作者：-
編者按：為推動行業自主創新和高質量發展，中國機床工具工業協會傳媒平臺對2024年度“自主創新十佳”和“產品質量十佳”進行專題宣傳報道，以期樹立品牌、提升價值。
廣州數控設備有限公司成立于1991年，專業提供機床數控系統、伺服驅動、伺服電機“三位一體”成套解決方案，積極拓展工業機器人及全電動注塑機領域，為客戶提供全方位的機床再制造解決方案和服務，產品線覆蓋高檔數控系統、工業機器人、高端數字焊機、全電動注塑機、直驅電機等，五軸聯動、復合加工等中高端數控系統銷量逐年增長。
廣數研發的RH06A2-1490/500P數控雙伺服送絲焊接系統，獲得中國機床工具工業協會2024年度自主創新十佳稱號。
產品技術特點
該數控焊接單元由GSK MDC-500P全數字高端焊機+GSK RH系列高性能中空機器人構成，融合了先進的焊接工藝技術和機器人控制技術，可有效解決原焊接工藝針對1.0mm以下的薄板和超薄板焊接時難于避免的問題，如熱輸入量大、變形嚴重、焊接飛濺等，能更好地實現機器人自動化焊接應用。該技術已獲得1項發明專利、4項實用新型專利、7項外觀專利。
GSK MDC-500P全數字高端焊機，采用新型功率器件SiC作為主回路開關部件，輸出回路的開關頻率達到128kHz，具備高動態響應能力，能夠實現復雜的焊接電流波形控制。專門為推拉絲焊接工藝設計了焊槍伺服電機及驅動器，具備高頻送絲、抽絲能力。配合精確焊接電流波形控制，達到超低飛濺和熱輸入量可控。該焊機適用于碳鋼、不銹鋼、高強度鋼、鋁、銅合金等材料的焊接，廣泛應用于軌道交通、造船、汽車制造等領域。
技術創新點及難點突破
1．焊機采用FPGA+DSP雙核控制，電源采用最新SiC寬禁帶器件，開關頻率達128kHz，能夠實現復雜的數字化焊接電流波形控制。SiC功率器件具備開關速度快、開關損耗低、導通損耗小等優點，有利于進一步提升焊接電源的逆變頻率和響應速度，實現電弧能量的精密化控制。結合雙伺服送絲系統，抽拉絲頻率最高達200Hz，可精準控制熔滴過渡過程。
2．各部件之間采用高速工業以太網通信技術，以100Mbps的高速通信速率，實現焊接主機對各部件功能的高速控制，保障焊接單元對焊接工藝的精準控制，抗干擾性更強，傳輸可靠性更高。
3．針對數控焊接單元主機散熱問題，采用內外雙循環模式實現高效散熱。外循環風道通過管式熱交換器給內循環風道進行散熱，保證內循環的封閉性，關鍵元氣器都被密封在內循環空間內。在確保長時間大電流持續穩定運行的同時，保證內部電路板清潔，大幅提高設備可靠性。
4．焊接單元上位機采用目前最先進的多核異構芯片，集成多項智能化功能，如在線故障診斷功能，可以實時監控系統各個組件的工作狀態和工作信息；焊接過程實時工藝數據曲線監控，以便進行焊接質量的監控和管理；一元化參數設計，使沒有專業技術經驗的用戶也可以輕松設置焊接參數。
5．進行了焊接工藝的模塊化設計，可在線升級和擴展焊接軟件，采用開放式的工藝參數設計，用戶可根據實際需求自定義現場工藝。
6．焊槍的推拉絲電機采用全新的技術和工藝路線，研制了一種可快速拆裝的同步電動機，通過電機腔內的一系列設計，保證轉子與電機基座的絕緣隔離，解決了焊絲帶電工作的安全問題，提高了推拉絲機構腔內空間的利用率。
以上創新點本身也是技術難點，比如焊機中推拉絲電機的研發就是一大困擾。該電機要能實現高速總線通信、高響應控制和實時報警保護。為了解決這些難題，項目組嘗試采用高頻控制算法和高速總線通信，最終實現了電機微秒級動態響應。同時，集成了上電編碼器零點標定算法，并以傳感器數據采集與智能算法相結合的方式，有效解決了缺相、過載等故障的快速報警保護問題，最終實現了電機的高響應控制及快速故障保護功能，完成焊機的復雜工藝控制。
產品應用及產業化前景
在汽車等高端焊接應用領域，以往基本都是國際知名的“四大”品牌工業機器人配上歐系或日系的焊機單元。廣數焊接單元的研制成功，并得以在汽車領域推廣應用，將很好地助推我國焊接技術的發展，形成國產高端焊接設備在汽車等重點領域應用的良好生態。
未來，隨著軌道交通、造船、汽車等產業的不斷發展，廣數自主研發的數控雙伺服送絲焊接系統將迎來更多的應用需求和更大的市場空間，助力持續打造中國制造新優勢，推動工業轉型升級，加快我國制造強國建設。
作者：張芳麗（協會傳媒部）
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