
根據(jù)市場調(diào)研發(fā)現(xiàn),在市場規(guī)模方面,在全球制造業(yè)持續(xù)復蘇和升級,以及新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的背景下,光柵尺和角度編碼器的市場需求將持續(xù)增長,市場規(guī)模有望進一步擴大,尤其在新能源汽車、人形機器人、醫(yī)療器械等新興應用領(lǐng)域,隨著相關(guān)技術(shù)的成熟和市場的拓展,對這兩類測量元件的需求將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,成為市場規(guī)模增長的重要驅(qū)動力。
一、市場規(guī)模?
從全球范圍來看,光柵尺和角度編碼器市場呈現(xiàn)出穩(wěn)健增長的態(tài)勢,這一增長主要得益于全球制造業(yè)的復蘇與升級,特別是在高端裝備制造、航空航天、汽車制造等領(lǐng)域?qū)Ω呔任恢煤徒嵌葴y量的需求不斷攀升。在航空航天領(lǐng)域,飛機的飛行控制系統(tǒng)、發(fā)動機的轉(zhuǎn)速控制等都需要高精度的角度編碼器來確保飛行的安全與穩(wěn)定;汽車制造中的自動化生產(chǎn)線,如車身焊接、零部件裝配等環(huán)節(jié),對光柵尺和角度編碼器的精度和可靠性提出了極高的要求,以保證汽車的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。?
中國市場在全球光柵尺和角度編碼器市場中占據(jù)著重要地位,且增長勢頭強勁,隨著中國制造業(yè)向智能化、自動化方向加速轉(zhuǎn)型,以及國家對高端裝備制造業(yè)、新能源汽車等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的大力扶持,國內(nèi)對光柵尺和角度編碼器的市場需求持續(xù)釋放。在新能源汽車領(lǐng)域,電機的精確控制、電池管理系統(tǒng)中的位置檢測等都離不開角度編碼器;工業(yè)自動化生產(chǎn)線的廣泛應用,如機器人的關(guān)節(jié)運動控制、自動化倉儲設(shè)備的定位系統(tǒng)等,極大地推動了光柵尺和角度編碼器市場的發(fā)展。?
二、競爭格局?
國際市場上,光柵尺和角度編碼器的生產(chǎn)企業(yè)主要集中在德國、日本、西班牙等國家,這些企業(yè)憑借著先進的技術(shù)、悠久的品牌歷史和完善的產(chǎn)業(yè)配套,在高端市場占據(jù)主導地位。德國海德漢作為行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè),擁有深厚的技術(shù)積累和強大的研發(fā)能力,其產(chǎn)品以高精度、高可靠性著稱,廣泛應用于航空航天、精密機床等高端領(lǐng)域,在全球光柵尺和角度編碼器市場中占據(jù)著較高的市場份額。西班牙發(fā)格自動化在數(shù)控系統(tǒng)及相關(guān)測量元件領(lǐng)域具有獨特的優(yōu)勢,其產(chǎn)品在歐洲市場擁有廣泛的用戶基礎(chǔ),尤其在機床自動化控制方面,發(fā)格的光柵尺和角度編碼器與數(shù)控系統(tǒng)的兼容性和協(xié)同性表現(xiàn)出色。日本多摩川則在小型化、輕量化的角度編碼器產(chǎn)品上具有競爭優(yōu)勢,產(chǎn)品大量應用于電子制造、機器人等領(lǐng)域,以其精湛的制造工藝和穩(wěn)定的性能,在亞洲市場乃至全球市場都具有較強的競爭力。?
國內(nèi)市場中,雖然本土企業(yè)在技術(shù)水平和品牌影響力方面與國際企業(yè)存在一定差距,但近年來發(fā)展迅速,逐漸在中低端市場嶄露頭角,并向高端市場邁進。長春禹衡光學作為國內(nèi)光柵尺和角度編碼器行業(yè)的龍頭企業(yè),通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和市場拓展,產(chǎn)品種類不斷豐富,性能逐步提升,在國內(nèi)工業(yè)自動化、機床制造等領(lǐng)域擁有較高的市場占有率,部分產(chǎn)品已達到國際先進水平,開始參與國際市場競爭。此外,國內(nèi)還有一批如東莞歐信、廣東信和等企業(yè),專注于光柵尺和角度編碼器的研發(fā)與生產(chǎn),憑借著價格優(yōu)勢和本地化服務(wù)優(yōu)勢,在國內(nèi)市場中占據(jù)了一定的市場份額,推動了行業(yè)的國產(chǎn)化進程。但整體而言,國內(nèi)高端市場仍主要被國際品牌占據(jù),市場集中度較高,前五大國際品牌在高端市場的份額超過 [X]% ,國內(nèi)企業(yè)在高端市場的突破仍面臨諸多挑戰(zhàn),需要在技術(shù)研發(fā)、品牌建設(shè)等方面持續(xù)發(fā)力。?
三、應用領(lǐng)域?
1、光柵尺應用?
光柵尺在數(shù)控加工中心、機床等領(lǐng)域有著廣泛且關(guān)鍵的應用,在數(shù)控加工中心中,光柵尺作為位置檢測元件,能夠?qū)崟r精確測量工作臺的位移,為數(shù)控系統(tǒng)提供準確的位置反饋信息。當加工中心執(zhí)行復雜的加工任務(wù),如對航空發(fā)動機葉片進行精密銑削時,數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)預先編寫的程序向電機發(fā)出指令,驅(qū)動工作臺移動。此時,光柵尺迅速捕捉工作臺的實際位移,并將信號反饋給數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)通過對比指令位置與實際位置,及時調(diào)整電機的運轉(zhuǎn),確保工作臺按照預定軌跡精確移動,從而保證葉片的加工精度達到微米級甚至更高,滿足航空航天領(lǐng)域?qū)α悴考呔鹊膰栏褚蟆?
在機床領(lǐng)域,以車床為例,光柵尺能夠有效提高加工精度和穩(wěn)定性。在車削精密軸類零件時,若車床的絲杠存在制造誤差或因長時間使用產(chǎn)生磨損,會導致工作臺移動出現(xiàn)偏差,影響軸類零件的圓柱度和表面粗糙度。而安裝光柵尺后,它可以實時監(jiān)測工作臺的直線位移,將誤差信息反饋給控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)通過補償算法,對電機的運動進行精確調(diào)控,修正因絲杠誤差帶來的位移偏差,使車削出的軸類零件精度大幅提升,表面更加光滑,尺寸公差控制在極小范圍內(nèi),滿足汽車制造、精密機械等行業(yè)對高精度軸類零件的需求。?
奧普光電的光柵尺在半導體設(shè)備領(lǐng)域的應用也極具代表性。半導體制造過程對精度要求極高,光刻環(huán)節(jié)更是決定芯片制程的關(guān)鍵步驟。奧普光電的高精度光柵尺應用于光刻機的工作臺位移測量系統(tǒng),其超高的分辨率和穩(wěn)定性,能夠確保光刻機在曝光過程中,工作臺以納米級精度移動,實現(xiàn)對硅片上電路圖案的精確光刻。例如,在先進制程的芯片制造中,需要將電路圖案精確地刻在幾納米甚至更小尺寸的范圍內(nèi),奧普光電光柵尺的高精度測量能力,為光刻機的精準定位提供了可靠保障,助力我國半導體產(chǎn)業(yè)在高端芯片制造領(lǐng)域不斷突破技術(shù)瓶頸,提高國產(chǎn)芯片的競爭力。?
2、角度編碼器應用?
角度編碼器在自動化控制系統(tǒng)和機器人等領(lǐng)域發(fā)揮著核心作用,在自動化控制系統(tǒng)中,以工業(yè)自動化生產(chǎn)線為例,角度編碼器安裝在電機的旋轉(zhuǎn)軸上,實時監(jiān)測電機的旋轉(zhuǎn)角度和速度。當生產(chǎn)線進行產(chǎn)品組裝時,電機帶動機械手臂執(zhí)行各種動作,角度編碼器將電機的轉(zhuǎn)動信息反饋給控制系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)根據(jù)預設(shè)的程序和角度編碼器反饋的數(shù)據(jù),精確控制機械手臂的位置和姿態(tài),確保零部件能夠準確無誤地裝配在一起。如在手機制造生產(chǎn)線中,機械手臂需要將微小的芯片、電容等電子元件準確地放置在電路板上,角度編碼器的高精度測量和快速反饋能力,保證了機械手臂的定位精度達到亞毫米級,大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。?
在機器人領(lǐng)域,角度編碼器是機器人關(guān)節(jié)運動控制的關(guān)鍵元件。以六軸工業(yè)機器人為例,每個關(guān)節(jié)處都安裝有角度編碼器,它們就像機器人的 “關(guān)節(jié)傳感器”,實時感知關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動角度。當機器人執(zhí)行復雜的搬運、焊接等任務(wù)時,控制系統(tǒng)根據(jù)任務(wù)需求向各個關(guān)節(jié)的電機發(fā)出指令。角度編碼器迅速將關(guān)節(jié)的實際轉(zhuǎn)動角度反饋給控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)通過復雜的算法對電機進行實時調(diào)整,使機器人的各個關(guān)節(jié)協(xié)同運動,實現(xiàn)精確的軌跡規(guī)劃和動作執(zhí)行。如在汽車車身焊接中,機器人需要在狹小的空間內(nèi)靈活移動,對車身的各個部位進行精準焊接,角度編碼器的精確測量和反饋,保證了機器人能夠按照預定的焊接路徑和姿態(tài)進行作業(yè),確保焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性。?
以汽車行業(yè)芯片 MT6501 為例,其內(nèi)部集成的角度編碼器在汽車電子控制系統(tǒng)中有著重要應用。在汽車的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中,MT6501 芯片中的角度編碼器能夠精確測量方向盤的轉(zhuǎn)動角度和轉(zhuǎn)向速度。當駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤時,角度編碼器迅速將信號傳輸給汽車的電子控制單元(ECU)。ECU 根據(jù)角度編碼器反饋的數(shù)據(jù),結(jié)合車速等其他信息,精確計算出所需的助力扭矩,并控制電機為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供相應的助力。這樣,在低速行駛時,駕駛員能夠輕松轉(zhuǎn)動方向盤,提高駕駛的便捷性;在高速行駛時,轉(zhuǎn)向助力適當減小,保證駕駛的穩(wěn)定性和安全性。MT6501 芯片中角度編碼器的應用,為汽車的智能化和安全性提供了有力支持,提升了汽車的整體性能和駕駛體驗。