高端PCB钻铣床控制器现状分析

高端数控系统不同于一般的机床控制器。 主要体现在更灵活开放的架构、更快的响应速度、更高的控制精度、更人性化的界面功能。 也是制造业实现自动化、柔性化、集成化、网络化、数字化的关键。 与中高端金属切削机床数控系统被FANUC（日本）和SIEMENS（德国）垄断相比，PCB（printed circuit board）板加工行业的高端数控系统是 一个相对现实的突破，电子信息技术的快速发展使得PCB行业长期被看好，国产高端数控系统有望打破多轴数控长期落后于德日的局面 系统。 目前中国大陆和台湾的一些PCB专用机床发展很快，但高端CNC技术主要以从德国SIEB&MEYER进口的CNC84系列产品为主。 尽管设备制造商一直没有放弃自主研发和更换CNC84系统的努力，但始终没有到那个地步。

为了打破这种技术垄断，笔者深入调查了目前PCB钻铣领域控制器的市场和技术现状，分析了造成这种差距的原因，并利用在PCB行业多年积累的经验， 在接触最先进的计算机和信息技术的同时，打造真正具有国际水平的数控系统，希望打破国外系统在PCB加工工艺领域的垄断，逐步取缔国外同类产品，分配PCB钻铣床设备厂家 ，并将其应用于PCB生产过程中的钻、铣两个重要环节（这两类设备占整条生产线投资的60%以上），使核心技术国产化，提高 我国电路板行业生产设备长期处于国外厂商“组装车间”的尴尬局面，提升了整个行业在产业链中的地位和盈利能力。

高端钻铣床控制器现状分析

PCB板的生产制造经历了从欧美到日韩，再到台湾，最后到中国大陆的过渡过程。 伴随着这个过程，PCB设备厂商也表现出同样的地域特征，只是存在一定的时间滞后性。 所以今天，美国和欧洲的设备制造商逐渐没落，取而代之的是日本、台湾乃至中国大陆的后起之秀。 目前，高端钻机的供应量约为每年5000台，其中日本日立公司占据了近30%的市场份额。 然而，不久前它出售了钻机业务。 在刚刚过去的2013年，其表现不佳。 台湾东台、龙泽、达达、恩德等占据30-40%的市场份额，其余被欧洲厂商和大陆新兴厂商瓜分。 在这些机床中，除了日立大量台湾、瑞士POSALUX（70~80台）和德国SCHMOLL（2013年因日立疲软达到前所未有的1300台）外，大部分厂商的机床都配备 使用 SIEB&MEYER 产品。

1、CNC84系统简介

随着美国EXCELLON公司的衰落，最早的钻机制造商，位于德国汉堡的SIEB&MEYER公司与HITACHI公司合作，引进并完善了应用于PCB加工工艺的CNC系统。 随着德日关系的微妙变化，SIEB&MEYER的产品终于脱离了日立的机器，独立开发。 CNC84系统是其最新产品，具有强大的软件技术和处理器技术。 除了支持先进的实时通讯网络协议SERVOLINK，还可以支持最新的电机控制方式，一种基于交流永磁同步电机的新型全数字伺服控制系统，采用空间矢量控制方案。 位置控制系统由电流内环、速度环和位置外环组成。 采用的算法由相应的模块实现，包括：PARK转换模块、CLARK转换模块、反PARK转换模块、反CLARK转换模块、速度计算模块、位置计算模块、PI调节模块、空间矢量PWM生成模块、电流前馈模块 等。基于在整体过程解决方案和控制技术领域的先进性，SIEB&MEYER的产品在生产实践中表现出了卓越的性能。 尽管其旗舰产品CNC84系统于2005年初推出，但已成为目前世界上最著名的钻孔系统。 它强大而美丽。 目前大陆及台湾主要高端钻孔设备均搭载该系统，占整个PCB钻孔系统的半壁江山。

2、台湾与大陆现状分析

台湾的情况比较简单。 大多数PCB设备制造商都选择了SIEB&MEYER的产品。 大陆的情况稍微复杂一些，大致分为两个区域，三个层次。 先从两个区域说起，四川系统和沿海系统。 四川是国内最早发展PCB生产设备的地方。 但由于地域和技术的双重壁垒，产品档次相对较低，基本不在高端机的统计范围之内。 沿海地区主要是指珠江三角洲地区。 因为直接借鉴了欧美日的技术，起点很高，发展很快。 涌现出一批更有实力的设备制造商。

三级是根据厂商PCB产品的技术性能指标来划分的：第一级厂商要么完全选用CNC84系统，如台湾东台、龙泽、恩德、苏州VEGA等，要么采用两条腿 方法，即高端产品，如六头、七头机床，采用CNC84系统保证性能和功能，低端产品，如四头以下钻床、铣床等，采用简单系统 自主研发降低成本，典型厂家如深圳大族CNC； 二级厂商因拒绝接受CNC84系统的高昂价格而自主开发了系统，但这种系统只能满足最简单的功能需求。 很多智能化功能和运营管理都没有实现，基本还停留在手工作坊产品阶段，无法对SIEB&MEYER的产品构成实质性威胁。 惠州天马、深圳强华等厂家，虽然机械部分有一些特点，但由于缺乏数控系统，整机性能和价格都打了折扣； 第三层是低端设备制造商。 机械、电气和软件都是最低端的配置。 他们生活在一个更加隐性的市场空间中。 权威的机床统计数据没有反映出来，但是有很多。

综合国内外情况，全球最著名的PCB钻孔机系统德国西伯迈亚操作系统功能强大、完善。 德国西伯迈亚操作系统，全球最著名的钻机系统，功能强大，完美无缺。 由此可见，目前德国SIEB&MEYER的CNC84系统在业内，尤其是在高端装备数控领域独树一帜，自然成为大家效仿的标杆和超越对象。 如果能独立开发出相当于CNC84系统技术水平的系统，再凭借人力成本和售后服务等方面的天然优势，不仅可以与SIEB&MEYER争夺一级客户， 也拉拢和提升二级PCB厂商。