永宏電機

輥式圓管矯正機的研發與應用，是回應我國高端製造業從“規模擴張”向“品質攻堅”戰略轉型的關鍵舉措之一。當前，在航空航太、新能源汽車、精密儀器等戰略性新興產業中，對作為核心結構件和功能傳輸件的金屬圓管幾何精度提出了近乎苛刻的要求。傳統管材因軋製殘餘應力、加工變形及不均勻冷卻導致的直線度偏差與橢圓度超差，已成為制約高端產品性能、可靠性及使用壽命的瓶頸環節。這一“卡脖子”的工藝短板，不僅導致下游產業生產效率低下、良品率難以突破，更迫使部分高端領域依賴進口高精度管材。本項目的核心使命，便是攻克這一制約產業升級的底層工藝難題。通過創新性地優化矯正輥系的佈局與運動控制演算法，實現對管材微觀塑性變形的精准與高效調控，從而穩定產出符合極端工況要求的超高精度管材。此舉旨在打通從基礎材料到高端裝備的“最後一公里”，強化我國在高性能零部件製造領域的自主可控能力與全球市場競爭力，為整個工業體系的提質增效注入核心驅動力

► 系統穩定性和抗干擾能力
系統設計將可靠性置於首位。核心控制器 FATEK M 系列 PLC 具備業界領先的抗干擾能力，能有效抵禦工業現場複雜的電磁輻射與浪湧衝擊，確保控制信號與指令傳輸無失真、無丟失，將系統誤動作率降至極低水準。同時，該系列 PLC 支持關鍵的硬體冗餘設計，意味著在發生單點故障時，系統可實現控制權的無縫切換，從而最大限度地保障生產過程的連續性，滿足不允許中斷的連續作業場景需求。

► EtherCAT 高速即時控制
本系統採用先進的 EtherCAT 開放式現場匯流排技術，構建了高性能的即時控制網路。通過 FATEK M 系列 PLC 與 SC3 系列匯流排伺服驅動器的深度集成，該架構可輕鬆實現對多達 16 個伺服軸的高精度、多軸同步協作控制。其微秒級甚至納秒級的時鐘同步機制，確保了所有矯正輥組在高速運行下的動作高度一致，為均勻、精准的矯正工藝奠定了堅實基礎。此外，該匯流排系統原生支持電子凸輪、虛擬主軸、相位同步等高級運動控制功能，為實現更複雜、更柔性的矯正曲線與工藝提供了強大的技術平臺。

► 全伺服驅動系統
設備的全部運動軸，包括各矯正輥組的壓下調量、進給與出料輸送等，均採用 FATEK SC3 系列高性能匯流排伺服驅動系統。該系統回應速度快、定位精度高、超載能力強，能夠精確執行來自 PLC 的運動指令。通過匯流排直接設置扭矩與位置限制，實現了對管材矯正過程中塑性變形量的精確控制，這不僅顯著提升了產品的直線度與圓度一致性，更有效避免了因過矯或欠矯導致的材料損傷或成品率下降問題。

► 方案優勢總結
本技術方案集成了穩定性、高速同步性與精確控制於一體。其全總線架構簡化了佈線，降低了成本與故障率；強大的抗干擾與冗餘能力確保了設備長期穩定運行；而 EtherCAT 與全伺服系統的結合，則直接將設備性能提升至一個新的高度，在矯正精度、生產效率和柔性化生產能力方面為用戶提供了核心競爭優勢。