傳統(tǒng)伺服系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)一般帶有齒輪、齒輪頭、皮帶/皮帶輪或凸輪,它們連接在電機(jī)和負(fù)載之間。如果采用直接驅(qū)動(dòng)技術(shù),則不需要機(jī)械傳動(dòng),電機(jī)直接連接到負(fù)載。
為什么要使用直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)?
提高精度和可重復(fù)度
一個(gè)“高精度”行星齒輪頭的背隙可以達(dá)到1弧分。對于絕對穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)的電機(jī),這可能使負(fù)載移動(dòng)1弧分??茽柲Ω臉?biāo)準(zhǔn)直接驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)(DDR)伺服電機(jī)的重復(fù)誤差小于1弧秒。因此,直接驅(qū)動(dòng)器電機(jī)的位置保持能力比傳統(tǒng)電機(jī)/齒輪頭好60倍。
直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)提高了精度以后,可以使機(jī)器生產(chǎn)更高質(zhì)量的產(chǎn)品:
? 印刷套準(zhǔn)更精確
? 可以更精確地固定切割或進(jìn)給長度
? 與其它機(jī)器軸的協(xié)調(diào)更精確
? 分度位置更準(zhǔn)確
? 避免了背隙所導(dǎo)致的問題
更大的帶寬機(jī)械傳動(dòng)部件限制了機(jī)器的啟動(dòng)和停止速度,并限制了所需的整定時(shí)間。這些因素影響了機(jī)器可能的吞吐量。直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)消除了這些限制因素,可以實(shí)現(xiàn)更快地啟動(dòng)/停止操作,并顯著縮短了整定時(shí)間。這樣可以增加機(jī)器的吞吐量。根據(jù)直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用戶提供的數(shù)據(jù),可以將吞吐量增加一倍。
提高可靠性,不需要維護(hù)
齒輪、皮帶和其它機(jī)械傳動(dòng)部件可能會折斷。如果不使用這些部件而使用DDR電機(jī),就可以提高機(jī)器的可靠性。在磨損比較嚴(yán)重的啟動(dòng)/停止應(yīng)用系統(tǒng)中,齒輪頭需要定期進(jìn)行潤滑和/或更換。皮帶需要定期擰緊。在直接驅(qū)動(dòng)器電機(jī)中沒有會隨著時(shí)間磨損的部件,因而不需要維護(hù)。部件更少。
對于直接驅(qū)動(dòng)電機(jī),只需要電機(jī)和安裝螺栓即可。它們通??梢匀〈芏嗖考?,其中包括托架、防護(hù)裝置、皮帶、皮帶輪、張緊器、聯(lián)軸器和螺栓,從而帶來如下益處:
? BOM上的部件更少。需要購買、安排、庫存和控制的部件數(shù)量更少,要組裝的部件也更少。
? 對于采用機(jī)械傳動(dòng)的伺服設(shè)備,組裝需要幾個(gè)小時(shí),對于DDR伺服,則只需要幾分鐘。
? 降低成本。雖然直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)的價(jià)格可能略高于相同轉(zhuǎn)矩的電機(jī)/齒輪頭,但是考慮到它不需要使用機(jī)械傳統(tǒng)伺服系統(tǒng)的很多部件,并節(jié)約了所有額外部件的工作量,因而總體上仍然減少了成本。
無慣量匹配要求
帶有機(jī)械傳動(dòng)的伺服系統(tǒng)需要進(jìn)行慣量匹配,這限制了折算后的負(fù)載慣量,使其不能超過電機(jī)慣量的五到十倍。如果不滿足此限制條件,則會因?yàn)椴环€(wěn)定性問題而導(dǎo)致系統(tǒng)難以控制。因?yàn)闄C(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)有慣量匹配限制,所以機(jī)器設(shè)計(jì)者經(jīng)常需要使用比剛好滿足慣量匹配要求的電機(jī)規(guī)格更大的電機(jī)。而直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)則不需要采用這種定規(guī)方式。因?yàn)殡姍C(jī)直接與負(fù)載相連,所以電機(jī)在負(fù)載的慣量為公共慣量。因此,在使用DDR的時(shí)候不需要進(jìn)行慣量匹配。DDR應(yīng)用的慣量比大于11,000:1。
降低噪音
采用DDR電機(jī)的機(jī)器噪音非常低,只有20dB,低于采用機(jī)械傳動(dòng)的相同機(jī)器。
可以選擇的三種DDR產(chǎn)品
科爾摩根擁有50年的電磁和機(jī)電設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),并為客戶提供高品質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)。我們在此基礎(chǔ)上對DDR技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行細(xì)化和擴(kuò)展,將其分成三類,以方便安裝和使用,并縮短供貨時(shí)間:KBM無框DDR、有框架DDR以及模塊化DDR。這樣就可以為您的應(yīng)用選擇合適的DDR產(chǎn)品。
KBM系列無框DDR
無框電機(jī)包括分離的轉(zhuǎn)子和定子組件,它們可以集成到被驅(qū)動(dòng)負(fù)載中,位于其軸承上,并成為負(fù)載的一部分。無框電機(jī)是結(jié)構(gòu)最緊湊,最輕的DDR解決方案。KBM系列是科爾摩根最新的無框DDR產(chǎn)品。它采用了專有的釹鐵硼磁體轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)以及斜電樞組件,具有出色的轉(zhuǎn)矩/體積比
有框架DDR
有框架DDR是一種帶外殼的電機(jī)組件,帶有工廠校準(zhǔn)的高分辨率反饋設(shè)備和精密軸承,在旋轉(zhuǎn)分度和速率轉(zhuǎn)臺應(yīng)用中可以作為核心部件。該系統(tǒng)還可以用作柔性分度器,提供可編程的快速分度功能,其吞吐量和精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)機(jī)械或可變磁阻技術(shù)分度器。
模塊式DDR
這種電機(jī)是業(yè)內(nèi)第一種將無框DDR技術(shù)在節(jié)約空間和性能方面的優(yōu)勢與全機(jī)框電機(jī)便于安裝的優(yōu)勢結(jié)合起來的產(chǎn)品。該電機(jī)包括轉(zhuǎn)子、定子以及工廠內(nèi)校準(zhǔn)的高分辨率反饋設(shè)備,電機(jī)需要機(jī)器的軸承支撐轉(zhuǎn)子。通過一個(gè)新式壓縮連接裝置將轉(zhuǎn)子連接到負(fù)載,定子框架安裝到機(jī)器上,其螺栓圓周和法蘭直徑與傳統(tǒng)伺服電機(jī)類似,不僅節(jié)省了空間和設(shè)計(jì)時(shí)間,也簡化了整個(gè)系統(tǒng)。
DDR應(yīng)用式用途
KBM無框DDR 必須盡量減少尺寸和重量的應(yīng)用
有框架DDR 負(fù)載位于電機(jī)軸承上的應(yīng)用,
比如分度或速率轉(zhuǎn)臺
模塊化DDR 現(xiàn)有軸承的任何應(yīng)用
DDR特點(diǎn) 優(yōu)勢
? 集成壓緊聯(lián)軸器和運(yùn)輸硬件? 避免了使用多余部件以及相關(guān)的操作,從而加快了機(jī)器制造
? 可以在5分鐘內(nèi)組裝
? 5種機(jī)框尺寸,多種長度? 滿足多種機(jī)器要求和配置
? 提供230/400/480VAC繞組(高壓和低壓)
? 連續(xù)轉(zhuǎn)矩范圍:4.57 Nm(3.37 lb-ft)到510 Nm(373 lb-ft)
? 速度可達(dá)2,500 RPM
? 采用多極高效電磁設(shè)計(jì)方案優(yōu)化轉(zhuǎn)矩輸出
? 在C09x和C13x型號上提供空心軸,提供一個(gè)1.26英寸(32毫米)的穿通孔,以便操作或者從電機(jī)中心穿線。提供在軸和外殼上安裝旋轉(zhuǎn)部件的可行性。
? 集成高分辨率正弦編碼器? 提高了精度和吞吐量
? 每轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)134,217,728
? 低齒槽效應(yīng),可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的低速旋轉(zhuǎn)
? 無背隙,無柔性連接
? 直接連接負(fù)載,不需要齒輪頭、皮帶或皮帶輪?&n
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