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科技树的进化---外壳材料的中国竞争

日期: 2018-01-31
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发表于: 宁南山
来自 宁南山
发表于: 2018-01-31
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在过去的几年,我们使用的手机,经历了从塑料外壳向金属外壳的进化,金属壳比塑料壳贵的多,也更有高档的感觉。从几十元的塑料外壳,到价值一两百元的金属壳,手机逐渐走向高端化,在这个过程中,一大批中国公司崛起了。

实际上,仅仅在2015年以前,市场上手机主流还是塑料后壳,可见这个市场竞争之残酷和激烈。


例如比亚迪电子的金属壳业务,年营收竟然高达百亿人民币,通达集团来自金属壳的营收也高达50亿人民币以上,其他还有长盈精密,劲胜精密(现在已经改名叫劲胜智能)等公司也在做金属壳业务。


可能很多人看不起塑料,看不起金属加工,实际上,以前我国台湾企业在这方面大赚特赚。实际上,现在台湾的可成科技是台湾非常赚钱的企业之一,该公司就是做金属壳,去年销售额差不多180亿人民币,主要给苹果供货。

 

在过去的十年,以智能手机为核心的中国电子产业链集体崛起,给中国带来了巨大的变化。

在以前,说起高薪的行业,大家都知道有金融,电力,石油,公务员,都是带有垄断或者是高门槛的职业。

后来随着中国互联网产业的崛起,程序员成为高薪的群体,知乎上大把说“年薪50万算不上高薪”的用户。

我一直怀疑是不是知乎上吹牛的比较多导致。无怪乎前段时间,今日头条月薪一万从知乎挖走300多大V,内容只能发在今日头条,不能再发知乎,光是我知道被挖走的就有18万粉丝的,让知乎大V的形象在我心中瞬间崩塌,为啥一万月薪就被挖走了,说好的50万不算高薪呢?你到深圳科技园街上,随便在路边拉一个程序员,出一万月薪你也挖不走啊。

 

制造业里面,电子制造行业首先崛起成为高薪行业,华为,中兴,小米,OPPO,VIVO,华为,联想,金立这些大品牌之外,在中小型手机品牌公司,例如传音控股,天珑移动,

以及各种纯ODM公司如闻泰,华勤,龙旗,与德等等,也普遍能给研发和市场岗位提供过万的月薪。

 

可以说过去的十年,中国进步最大的两个大产业,一个是以手机为核心的电子产品产业链,一个是以社交和电子商务为核心的互联网产业。

下一个十年,汽车和集成电路两大核心产业也会在中国强势崛起,在这些产业链也一定会诞生大批的强大中国公司。

 

在智能手机科技树的攀爬过程中,在前面几年,智能手机的外壳逐渐实现了金属化,

虽然现在金属化的路线还没有完成,但是随着5G时代即将在2020年到来,智能手机外壳又将会迎来新的变革。

由于5G通信将会主要使用3.5GHz以上的高频段,这就带来一个问题,高频率的信号覆盖能力比较差,穿透能力比较弱。

所以反应到我们手机上面,对5G天线的设计要求就更高更复杂了,因为在保证有信号的同时,还要求高速上网,低时延。这样我们的金属壳就难当大任了,因为金属壳对信号本身有一定的干扰作用,不利于复杂天线的工作。

 

另外一个趋势是充电无线化,目前以立讯精密,东山精密为首的中国公司都在搞无线充电,事实上,苹果以前发布的apple watch,以及最近发布的Iphone 8就是无线充电,不过是个不太纯粹的无线充电,因为还是要充电线,而且充电线的一端虽然不用插入设备,但是仍然是一个圆形接口和设备底部接触,无线充电距离还是很短。

目前苹果正在研发下一代的无线充电技术,将会在新推出的苹果电子产品上不断应用。无线充电的距离将会更远,无线充电距离的远近,直接影响用户体验。

 

目前来看,苹果推出的的无线充电,我国立讯精密是发射端的供应商,而中国东山精密是接收端的供应商,另外还有日本公司藤仓和东山精密一起成为苹果无线充电的接收端供应商。

 

从东山精密和日本藤仓一起作为苹果供应商,就可以看出中国产业升级的效果,那就是越来越多的中国公司开始和日本公司站在一条水平线上。从目前绝大多数情况来看,一旦中日技术水平拉齐,日本公司往往最终会退出该领域竞争。

 

原因很简单,以智能手机为例,世界消费电子品牌就剩下中美韩三家,包揽世界前十位,

中美韩三家里面,苹果采购日系零部件是比例最高的,也是金额最大的。而韩系和中系虽然也采购日系,但是比例低的多。

以苹果和华为为例,苹果对日本供应商采购额占营收的12.48%,而华为对日本供应商采购额仅为营收的4.3%。可以说华为和三星加起来对日本供应商的采购额也比不过苹果一家多,所以一旦苹果失守,日本供应商市场份额就会急剧下跌,往往从该产业领域退出。

 

智能手机上最贵的屏幕就是个例子,苹果买日本屏幕最多,韩国手机买韩国屏幕最多,中国手机厂家国产屏,日本屏,韩国屏都买。

所以苹果一抛弃了日本JDI,JDI马上就面临生死存亡,因为一半的营收来自苹果。

 

回到本文说的无线充电,充电无线化,距离是很影响用户体验,但是金属机壳对电磁有屏蔽作用,因此金属壳也不太适用于无线充电。

 

于是下一代的手机外壳,目前走出了两条不同的科技树,不过有意思的是,这两条科技树目前都是中国公司在主导。

蓝思科技,伯恩光学、信利国际、瑞声科技,比亚迪等押宝在3D玻璃,而如三环集团,长盈精密,顺络电子则押宝陶瓷。

 

这两条路线,玻璃后盖目前看来是最为主流的路线,

首先是两大玻璃巨头伯恩光学和蓝思玻璃肯定在继续走3D玻璃后盖的路,我在前面的文章里面写过,伯恩光学和蓝思玻璃是全球最大的两家手机玻璃制造商,而且都是中国公司。

蓝思科技对外发布了2017年上半年报告,实现营业收入86.61亿元,较上年同期增长53.09%;归属于上市公司股东的净利润3.11亿元,较上年同期增长25.87%

伯恩光学从来不披露财报,连个官网都没有,所以也无法知道伯恩光学上半年的情况,不过伯恩和蓝思是中国最大的两家毫无疑问。

 

不过伯恩光学和蓝思科技两家的日子不会那么好过,大批中国公司在进入玻璃后盖产业。

2017年5月,比亚迪投资10.5亿元开始建设3D玻璃产线,预计年产9000万片,这个9000万片是什么概念呢?行业第二的蓝思玻璃目前已经有的3D玻璃产能大约为2700万片,另外2.5D玻璃产能有5.5亿—6亿片。

很明显,比亚迪是想通过直接跳到3D玻璃实现逆袭,由于比亚迪本身是华为,三星等企业最大的金属壳供应商之一(尤其是三星),其3D玻璃一旦技术上准入完成,可能完成较快的突破。比亚迪预计在2017年底实现量产,速度惊人。

 

在比亚迪之外,还有一匹巨兽也杀入了3D玻璃产业,这就是苹果供应链净利润率最高的公司,也是中国最大的电子零部件公司之一的瑞声科技。

2017年2月,瑞声科技宣布了其超级投资计划,128亿元人民币在江苏省常州市投资了3D玻璃和金属射频模组精密元器件项目,其中3D玻璃产能1亿片,射频模组等精密元器件1200万只。这是当地有史以来最大的外来投资项目。当然,从投资金额来看,是包括土地,厂房,基建等的投入,主要重心还是在瑞声科技的强项精密元器件部分。

注意下瑞声科技的1亿片和比亚迪的9000万片3D玻璃,两家公司居然不约而同的投资差不多。

 

另外一个是贵州星瑞安科技公司,这家公司名不见经传,2016年中旬却投资65亿元年产1.2亿片手机玻璃/盖板的产线,这家公司是做金融的诚汇通集团和贵州省政府合资成立的公司,主要资金来自贵州省政府。星瑞安的实际实力,包括这个65亿元投资,我一直持怀疑态度,因为母公司是搞金融的,不是搞制造的,不过其宣布2017年已经获得来自华为的10万套手机玻璃的订单,今年预计销售额为2亿元,应该说还是一家小公司。

 

还有一家公司星星科技也在做3D玻璃,目前也在给华为,小米,联想,OPPO,VIVO等供货。

2017年上半年该公司实现营业收入27.23亿元,同比增长21.57%;净利润为3043.70万元,同比增长5.3%,当然星星科技的产品线比较广,还有触摸显示屏,可穿戴设备结构件之类。

 

国内的玻璃基板领域的巨头东旭光电也按捺不住开始进入3D玻璃领域,东旭光电目前做的玻璃基板是3D玻璃的上游原料,2017年3月,东旭光电宣布12.15亿元收购四川旭虹光电开始布局3D玻璃,不过旭虹光电本身在3D玻璃领域收入并不是特别大。

 

在玻璃的上游,玻璃加工设备国产厂家也在逐渐崛起,下游带动上游是中国产业链的常态。

典型的是做玻璃加工设备的华工科技公司,

这家公司2017年上半年实现营业收入20.31亿元,增长23.56%,净利润1.76亿元,增长50.07%。其中来自激光加工设备的收入为7.4亿元左右,这个激光加工设备一部分就是应用于玻璃加工领域。

 

水晶光电公司公司2017年上半年实现营业收入9.40亿元,同比增长42.89%;净利润为1.54亿元,同比增长49.14%;水晶光电通过收购,成为日本光驰科技的第一大股东,光驰科技本身在做玻璃材料的处理加工设备。

 

另外一个是玻璃热弯机,主要用于3D玻璃加工,因为和2.5D和2D玻璃相比,3D玻璃多了一道制造弧度的热弯工序。在这个领域韩国人处于领先地位,韩国DTK, 韩国JNT都是业界份额的领先者,另外还有台湾盟立。

 

国内目前做的不错的玻璃热弯机企业,哈尔滨奥瑞德公司,

2016年奥瑞德实现营业收入14.79亿元,增长28.52%,其中3D玻璃热弯机的营业收入达到了6.73亿元,占了全年总收入的45.5%。并在当年投资6亿元建立2000台玻璃热弯机产线。

2017年上半年奥瑞德继续实现了高速增长。

请注意,奥瑞德位于我国最北端的哈尔滨,老有人说,东北地理位置远,东北冬天天气太冷,成本高,竞争力没有优势;那四川和重庆地处西南边陲丘陵山地,距离沿海遥远,陆地运输昂贵,而且至今还没有通300公里的高铁到中东部,而且重庆是火炉城市,夏天极其炎热,空调费用很高,为何经济能高速发展?

实际上,我国东北地区有不少企业成功转型的案例,技术和管理才是第一位的。

 

另外深圳的诺峰光电也生产制造玻璃热弯机,这家公司专门做生产设备,包括手机触摸屏、液晶模组、指纹识别模组及3D曲面玻璃盖板智能装备供应商。公司一年销售收入大约八亿元

 

当然国内的智能制造巨头劲胜智能(原劲胜精密)现在在批量出货玻璃精雕机,每个月出货600-800台,同时也在研发玻璃热弯机。劲胜智能的玻璃热弯机一旦量产,预计将会突破很大,劲胜智能公司现在处于高速增长期中,2017年上半年其包括用于金属壳的CNC加工机床,玻璃精雕机在内的生产设备业务实现收入12.5亿元,同比增长66.73%。

另外随着3D玻璃生产对玻璃热弯机需求的不断上升,蓝思玻璃也开始自主研发玻璃热弯机,预计成本大大低于进口设备,实现设备自产化。

 

另外一个杀进该领域的巨头是国内最大的激光加工设备企业大族激光,主要生产用于切割玻璃基板的设备,但是来自该种设备的收入不详。

 

相比于玻璃阵营的阵容强大,陶瓷阵营相对要冷落很多,主要是陶瓷目前加工难度还是比较高,加工技术和工艺需要突破,在成本上有劣势.

国内陶瓷阵营的最大势力是潮州三环集团和长盈精密的合作。

三环集团是专心做陶瓷,三环集团是国内电子产品陶瓷材料的老大,小米全年发布的MIX手机就是用的三环的陶瓷后盖。

目前陶瓷后盖成本还是高,主要原因是需要解决纳米氧化锆粉体的产能瓶颈、成本、良率,这个制备技术壁垒高,关键技术主要掌握在日美德手中,三环目前是国内最有希望彻底突破和优化该技术的公司。

 

长盈精密之前介绍过,主营业务是做金属壳,大概70%左右,另外还做手机连接器之类。

也正因为此,长盈精密也在提前布局转型,以后金属一定会向玻璃和陶瓷演化,如果长盈精密不尽快转型,被市场淘汰是必定的。

由于长盈精密在后端的CNC研磨抛光等加工能力和手机外壳客户资源上具备优势,与三环集团在陶瓷前段工艺上的优势形成互补。两家公司走到了一起。

2017年2月14日,三环集团与长盈精密签署《关于合作成立合资公司的框架协议》,双方合作成立合资公司,合计投资金额暂定为87亿元人民币,年产能预计达到1亿件以上,其中三环集团累计投资额为31.27亿元,初期投资占15%-20%。两者在东莞和潮州设立三家合资公司。

 

 

潮州三环(集团)股份有限公司发布2017年上半年财报,营收13亿元,同比下


滑10.12%;净利润为4.3亿元,同比下滑14.63%,每股基本收益0.25元。


长盈精密2017年上半年营收36.97亿元,增长36.96%,净利润3.53亿元,增长3.29%。

 

有点意思的是,2017年9月23日,双方宣布终止合作协议,原因是企业文化整合存在难度,难以适应快速发展的手机市场需要。这意味着陶瓷阵营最大的联盟宣布失败。

这也意味着市场主流目前还是坚定的看好在未来几年以玻璃为主。


当然,市场上还有一家做陶瓷产品,不过不是陶瓷后盖,是指纹识别用的陶瓷盖板,就是深圳顺络电子,2016年顺络电子在指纹陶瓷盖板的收入达1.6亿元。主要由其旗下参股公司东莞信柏生产,到2017年,顺络电子持有东莞信柏股份的82.24%,顺络电子也有陶瓷技术的储备。

 

电子产品陶瓷国内还有一家,就是国瓷材料,不过这家现在暂时没有做手机后壳,他们做的陶瓷主要是电子产品用的陶瓷材料,比如智能手机里面的MLCC多层陶瓷电容,今年以来大幅度缺货,国瓷材料就提供MLCC电容用的陶瓷材料

2017上半年,国瓷材料实现营业收入5.45亿元,同比+91.94%,实现归母净利润1.13亿元,同比+108.9%,国瓷材料的主要收入还是来自建筑陶瓷和结构陶瓷,上半年分别实现营业收入1.77亿元和1.3亿元。这个结构陶瓷是干什么呢,比如牙齿的材料。

电子陶瓷受益终端消费电子产品市场火爆,MLCC 需求强劲,上半年实现营业收入1.37亿元,同比+25.2%,占比25.2%。

 

玻璃盖板供应商蓝思玻璃也在投入陶瓷材料研发,目前蓝思公司除了氧化锆粉体材料需要对外采购外,已经打通了从胚料制造、烧结到后段加工的全制程,但是并未大举投资形成大规模量产能力,目前仅有少量向小米供货,例如小米5和小米6的陶瓷尊享版,以及小米MIX。

事实上,未来一段时间,由于主流品牌型号只有小米MIX使用全陶瓷外观件,玻璃后盖将是主流演进方向,除非华为,三星,苹果这样的领导型品牌在旗舰机型大规模使用陶瓷材料,否则玻璃后盖仍将是市场的演进的主流,陶瓷是支流。

因此蓝思公司投入研发陶瓷,也只是为未来做技术储备。

 

从手机外观结构件的演进,我们基本可以看到,不管是过去的塑胶件,还是现在主流的金属件,还是未来正在演进的玻璃后盖,或者陶瓷后盖,市场主要玩家已经全部是中国公司。中国公司凭借着不断突破加工工艺和制造能力,在外观件这个领域赚取了大量的利润。

典型的如比亚迪电子,由于金属壳业务大涨,2017年上半年净利润13.2亿人民币,而去年同期才6亿净利润,实现了翻倍。相比之下,比亚迪集团的车今年反而卖的不好。

 

从塑料,金属,玻璃,陶瓷这些手机外壳材料的演化,我们可以看出一些有趣的规律。

1:品牌的力量,以往都是苹果拉动全产业链创新, 但是在陶瓷领域,最先大胆使用陶瓷材料的却是小米,也因为小米拥有的千万级别出货量,让三环集团敢于投钱研发突破氧化锆粉体制备技术,极大的促进了国内陶瓷材料的制备和加工能力,提升了中国陶瓷材料整体技术水平。而一旦三环公司实现了陶瓷低成本化,和小米合作将会实现出货量大幅增加。

所以一个国家的产业升级,必然是从下游的品牌开始,有了带头大哥,事情就好办多了。

 

2:中国的产业升级,从外观件的市场竞争就能够看出来,已经从简单的比拼产能,到了比拼新技术投入,谁最先研发出新工艺和新产品的阶段。这里面不只是包括外观件本身,还包括他的生产设备,

劲胜智能实现大批量玻璃精雕机出货,蓝思玻璃自主开发玻璃热弯机逐渐替代韩国台湾进口设备都是典型的例子。价格的竞争已经转化成了技术的竞争,谁最先突破技术工艺的瓶颈,最先实现高良率量产,谁就能在竞争中占得先机。

 

以前,我们一直诟病说为什么中国企业研发投入占营业收入的比例很低?

难道中国企业的领导层都集体认识不到科技的重要性吗?

其实我们可以换个问题问,为什么中国企业研发投入占营业收入的比例在越来越高?其实非常简单,产业升级的不同阶段,在初期由于技术差距较大,更多的采取拿来主义,吸取市场的成熟技术,通过不断投资扩大生产来降低成本,通过低价竞争获取在市场上生存的机会,从而壮大自己。

当技术实力和国外先进企业不断拉近,甚至开始逐渐领跑的时候,对研发的投入必然会越来越大,因为这个时候唯有自主研发,比拼技术实力才能更好的在市场里面生存。

 

3:我们可以明显的看出,在智能手机这个竞争最激烈,用上了几乎所有最新科技的电子产品里面,中国公司已经逐渐的攻克了触摸屏,金属壳加工,天线,屏幕,玻璃盖板,摄像头模组(包括镜头),扬声器,麦克风,天线,PCB板,电池等外围技术,正在逐渐的往更上游,更核心的原材料,被动元件,专用芯片,生产设备等上升,事实上,像基带芯片,CPU等芯片国产也已经有一席之地。

 

中国公司正在利用下游品牌和制造的优势不断的扩大上游的产业链,

2017年9月,中国资本收购了世界三大移动GPU芯片设计商之一,苹果公司的GPU图像处理芯片供应商英国Imagination,这中间能不能顺利实现技术转移,我们拭目以待。

 

Imagination为什么愿意被中国收购呢?说白了没得选,世界手机品牌就中美韩三家,美国苹果是它的主要客户,但是现在自己搞GPU设计,把他抛弃了;三星也在搞自己的GPU,所以Imagination能依靠的只有中国。

收购如果顺利完成,预计Imagination能获得中国手机的订单,在移动GPU领域,全球三强ARM,高通,Imagination还是可以并存一段时间的。

 


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    2023 - 12 - 08
    现代科技日新月异的发展,为我们带来了种种便利。光伏产业就是其中的一员。压延玻璃作为光伏电池板的关键材料,其厚度的精确控制直接影响到电池板性能。然而,传统的手动检测方法难以满足高精度测量的需要,光谱共焦传感器的出现彻底改变了这一问题。光谱共焦传感器,顾名思义,它利用光谱学原理和共焦技术,实现对物体的高精度,迅速,无损检测。在压延玻璃的生产过程中,我们可以使用它进行厚度的实时监测。具体步骤如下:首先,我们应该注意的是,由于压延玻璃两面的表面状态不同,一面平整光滑,另外一面则是由无数微小的半球面拼接而成。因此,在进行光学测量时,我们需要遵循激光的透光原理,从平整表面那一侧打光。这样做可以确保我们获得的数据稳定而准确。其次,由于压延玻璃在生产过程中可能会出现轻微的抖动,因此,我们需要选择具有较大测量范围的光谱共焦传感器,以弥补生产过程中的这种不确定性。一般来说,压延玻璃的厚度在2-3.5mm之间,因此我们尽量选用量程大于8mm的传感器。最后,光谱共焦传感器具有良好的穿透性能和大角度检测能力。我们可以通过检测透明物体的正反两面,以此来获取压延玻璃的厚度值。同时,由于其可以进行大角度测量,所以,即使玻璃表面存在凹凸不平的情况,也能得出稳定、准确的测量结果。本案例给我们展示了科技与生产的完美结合,使得生产过程更加精细,更加高效。我们有理由相信,随着科技的不断进步,未来生产出的光伏压延玻璃将更加完...
  • 5
    2025 - 01 - 14
    四、关键测量技巧4.1 特殊环境测量对策4.1.1 高温环境应对在高温环境中使用激光位移传感器时,需采取有效措施以确保其正常运行和测量精度。将传感头远离热源是一种简单有效的方法。由于距离热源越近,温度越高,在不影响安装及测量精度的前提下,应优先选择可远距离测量的传感头 。在钢铁冶炼厂的高温炉旁,若需测量炉内工件的位置,可选用具有较长测量距离的激光位移传感器,将传感头安装在远离高温炉的位置,既能避免高温对传感器的直接影响,又能实现对工件的准确测量。当测量仪周边温度较规定环境温度略高时,可采用传感头用气洗方式隔热。通过向传感头周围吹拂空气,能够将热量带走,从而将温度降至规定环境温度以下。在玻璃制造车间,熔炉附近的温度较高,可在激光位移传感器的传感头处设置气洗装置,持续向传感头输送冷空气,有效降低传感头的温度,保证传感器的稳定工作。若测量仪的周边温度较高,可采用传感头用外壳或空气隔热的方法。以耐热箱包覆传感头,并向箱内输送空气,使温度控制在测量仪的环境温度范围内。在航空发动机的高温部件测试中,由于部件表面温度极高,可使用陶瓷材料制成的耐热箱将传感头包裹起来,并通过管道向箱内输送冷却空气,确保传感头在高温环境下能够正常工作 。4.1.2 强光反射环境处理在测量反射较强的镜面时,传感头的安装方式至关重要。为获取反射光,需将传感头倾斜角度设定为反射角度α的一半,角度α在激光位移传感器的尺寸上有...
  • 6
    2025 - 02 - 01
    一、背景与需求在印刷、包装、金属加工等行业中,材料(如纸张、薄膜、金属薄板等)通过传送带或滚筒输送时,常因机械振动、静电吸附或操作失误导致单张材料与双张材料重叠。若未及时检测,重叠材料可能造成设备卡顿、加工精度下降甚至产品报废。传统的检测方法(如光电传感器或机械触头)易受材料透明度、颜色或表面特性的干扰,而对射式超声波传感器凭借其非接触、高适应性及强抗干扰能力,成为解决此类问题的理想选择。二、对射超声波传感器的工作原理对射式超声波传感器由发射器和接收器组成,发射器发出高频声波(通常40kHz~200kHz),接收器检测穿透材料的声波信号。声波在穿透材料时会发生以下变化:信号衰减:单张材料厚度较薄,声波衰减较小;双张材料因厚度增加,声波能量被吸收或散射更多,接收端信号强度显著降低。飞行时间(ToF):声波穿透材料的传播时间与材料厚度正相关,双张材料会延长传播时间。通过分析接收信号的强度或传播时间差异,可精准判断材料是否为单张或双张。三、传感器选型与参数优势根据用户提供的传感器参数(HUA单双张检测系列),推荐以下型号及配置:推荐型号:HUA-18GM55-200-3E1(M18尺寸,3路PNP常开输出)关键参数:检测范围:发射器与接收器间距20-60mm,盲区7mm,适应厚度0.01mm~3mm的材料。输出类型:3路开关量输出(支持单双张状态分通道指示)。响应延时:10ms,匹配生产...
  • 7
    2023 - 03 - 20
    介绍工业光电传感器是现代制造业中最常用的检测设备之一,广泛应用于自动化生产线、机械加工、装配、物流搬运等行业。随着国民经济的不断发展,中国的工业光电传感器制造业也不断发展壮大,成为制造业的一支重要力量。本文旨在对中国产的工业光电传感器现状进行描述。发展历史20世纪80年代初期,我国的工业自动化程度比较低,大部分生产线仍采用人力操作,制造业存在高人力成本、低效率、品质难以保证等问题。为了提高制造业的效率和品质,中国开始引入外国的工业自动化设备,其中就包括工业光电传感器。80年代中后期,国内开始试水制造工业光电传感器,并逐步发展壮大。90年代初期,随着国民经济的增长和工业自动化的加速推进,中国的工业光电传感器制造业进入快速发展期。如今,中国的工业光电传感器制造业已经处于全球领先地位,成为世界闻名的光电传感器生产基地之一。产业链分析商业模式中国的工业光电传感器制造业商业模式主要是以生产销售为主,较少采用研发生产销售一体化模式。生产企业主要供应给自动化设备制造商,然后这些自动化设备制造商销售给最终用户,最终用户则使用这些设备来自动化生产线。除此之外,还有一些企业将工业光电传感器产品应用到自己的设备制造中,以提高自己产品的品质和效率,然后再将自己的产品销售给最终用户。在商业模式上,中国的工业光电传感器制造业与欧美等发达国家还存在一定的差距。技术研发中国的工业光电传感器制造业在技术研发方面逐渐...
  • 8
    2025 - 01 - 22
    一、引言1.1 研究背景与目的在当今科技迅猛发展的时代,传感器作为获取信息的关键设备,在工业自动化、智能制造、航空航天、汽车制造等众多领域中发挥着不可或缺的重要作用。激光位移传感器凭借其高精度、非接触式测量、快速响应等显著优势,成为了现代精密测量领域的核心设备之一。近年来,随着国内制造业的转型升级以及对高精度测量需求的不断攀升,我国传感器市场呈现出蓬勃发展的态势。然而,长期以来,高端激光位移传感器市场大多被国外品牌所占据,这不仅限制了国内相关产业的自主发展,还在一定程度上影响了国家的产业安全。在此背景下,国产激光位移传感器的研发与推广显得尤为重要。本研究聚焦于国产激光位移传感器 HCM 系列,旨在深入剖析该系列产品的技术特点、性能优势、应用场景以及市场竞争力。通过对 HCM 系列产品的全面研究,期望能够为相关行业的企业提供有价值的参考依据,助力其在设备选型、技术升级等方面做出更为明智的决策。同时,本研究也希望能够为推动国产激光位移传感器行业的发展贡献一份力量,促进国内传感器产业的技术进步与创新,提升我国在高端传感器领域的自主研发能力和市场竞争力。1.2 研究方法与数据来源本研究综合运用了多种研究方法,以确保研究的全面性、准确性和可靠性。在研究过程中,首先进行了广泛的文献研究,收集并深入分析了国内外关于激光位移传感器的学术论文、行业报告、专利文献等资料,从而对激光位移传感器的发展历程...
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亚微米级激光位移传感器的技术实现路径及LTP系列创新设计 2025 - 02 - 19 一、测量原理与技术框架高精度激光位移传感器实现1μm以下精度的核心在于三角测量法的深度优化。如图1所示,当激光束投射到被测表面时,散射光斑经接收透镜在CMOS/CCD阵列上形成位移图像。根据几何关系:\Delta x = \frac{L \cdot \sinθ}{M \cdot \cos(α±θ)}Δx=M⋅cos(α±θ)L⋅sinθ其中L为基距,θ为接收角,M为放大倍数。要实现亚微米分辨率需突破传统三角法的三个技术瓶颈:光斑质量退化、环境噪声干扰、信号处理延迟。二、关键算法突破1. 光斑中心定位算法采用改进型高斯混合模型(GMM)结合小波变换降噪,可有效抑制散斑噪声。研究显示[1],基于Marr小波的边缘检测算法可使定位精度提升至0.12像素(对应0.05μm)。2. 动态补偿算法LTP系列采用专利技术(CN202310456789.1)中的自适应卡尔曼滤波:PYTHONclass AdaptiveKalman:    def update(self, z):        # 实时调整过程噪声协方差Q        se...
LTC系列侧向出光光谱共焦探头(LTCR系列):狭小空间精密测量的终极解决方案 2025 - 02 - 17 泓川科技LTC系列光谱共焦传感器中的侧向出光探头(LTCR系列),凭借其独特的90°出光设计与紧凑结构,彻底解决了深孔、内壁、微型腔体等复杂场景的测量难题。本文深度解析LTCR系列的技术优势、核心型号对比及典型行业应用,为精密制造提供全新测量视角。一、侧向出光探头技术优势1. 空间适应性革命90°侧向出光:光路与探头轴线垂直,避免传统轴向探头因长度限制无法深入狭窄空间的问题。超薄探头设计:最小直径仅Φ3.8mm(LTCR1500N),可深入孔径≥4mm的深孔/缝隙。案例对比:场景传统轴向探头限制LTCR系列解决方案发动机喷油孔内壁检测探头长度>50mm,无法伸入LTCR1500N(长度85mm,直径Φ3.8mm)直达孔底微型轴承内圈粗糙度轴向光斑被侧壁遮挡LTCR4000侧向光斑精准照射测量面2. 精度与稳定性兼具纳米级静态噪声:LTCR1500静态噪声80nm,线性误差<±0.3μm,媲美轴向探头性能。抗振动设计:光纤与探头刚性耦合,在30m/s²振动环境下,数据波动<±0.1μm。温漂抑制:全系温漂<0.005%FS/℃,-20℃~80℃环境下无需重新校准。3. 多场景安装适配万向调节支架:支持±15°偏转角度微调,兼容非垂直安装场景。气密性封装:IP67防护等级,可直接用于切削...
基于激光位移传感器的在机测量系统误差建模与补偿研究 2025 - 02 - 09 摘要为提高激光位移传感器在机测量工件特征的精度,本文针对其关键误差源展开研究并提出补偿策略。实验表明,激光位移传感器的测量误差主要由传感器倾斜误差与数控机床几何误差构成。通过设计倾斜误差实验,利用Legendre多项式建立误差模型,补偿后倾斜误差被控制在±0.025 mm以内;针对机床几何误差,提出基于球杆仪倾斜安装的解耦方法,结合参数化建模对X/Y轴误差进行辨识与补偿。实验验证表明,补偿后工件线性尺寸测量误差小于0.05 mm,角度误差小于0.08°,显著提升了在机测量的精度与可靠性。研究结果为高精度在机测量系统的误差补偿提供了理论依据与实用方法。关键词:工件特征;在机测量;激光位移传感器;误差建模;Legendre多项式1. 引言在机测量技术通过集成测量与加工过程,避免了传统离线测量的重复装夹与搬运误差,成为精密制造领域的关键技术之一。非接触式激光位移传感器凭借其高精度、高采样率及非损伤性等优势,被广泛应用于复杂曲面、微结构等工件的在机测量中。然而,实际测量中,传感器倾斜误差与机床几何误差会显著影响测量结果。现有研究多聚焦单一误差源,缺乏对多误差耦合影响的系统性分析。本文结合理论建模与实验验证,提出一种综合误差补偿方法,为提升在机测量精度提供新的解决方案。2. 误差源分析与建模2.1 激光位移传感器倾斜误差当激光束方向与被测表面法线存在夹角时,倾斜误差会导致...
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