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直驱电机介绍 | 安川电机的DD马达:高精度和高响应性

直驱电机介绍 | 安川电机的DD马达:高精度和高响应性

近几年,国内的工业自动化领域呈现出高质量发展的迅猛态势,国外的先进技术被迅速引进国内并很快推广。其中作为驱动的重要代表产品——伺服已被广大用户接受,在新设备研发时起到了不可小觑的作用。精准的驱动效果和智能化的运动控制通过伺服产品可以很好实现机器的高效自动化。高精度和高响应性就成为了伺服发展的重要指标。

而安川电机的DD马达正是具有高精度和高响应性的经典产品。

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DD马达

原理与特性

DD即Direct Driver,意为直驱电机,它是一种被广泛运用于半导体制造设备、电子制造设备(3C行业)等产业机械的电机,目前也开始应用于光伏行业。

DD马达的特性:

(1)高精度

(2)高刚性

(3)高转矩

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同样是旋转机构,上方图左是普通的AC伺服电机通过减速机、联轴器再驱动工作台;图右是DD马达直接驱动工作台,从而使机构更简单。

DD马达的优势:

(1)减小间隙误差

(2)高定位精度

(3)高刚性,结构紧凑

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首先,间隙误差被消除。普通的传动机构由于有减速机、联轴器等中间环节,间隙误差是难以避免的,尤其是对于长时间运转所造成的机械磨损更是无法补偿,也会导致定位精度降低。而DD马达是直接驱动的安装方式,能大幅降低间隙误差,恰好能解决以上的问题。另外,DD马达在没有中间传动机构的同时还一般配置高解析度的编码器,使工艺精度进一步得到保证。

其次,DD马达的刚性很强,与负载结合后特性很硬。安川7D系列马达中空优化设计不仅减轻了自身惯量,而且给客户提供了更多的安装形式。DD马达组合后的机械结构会更加紧凑,使用效率更高。

DD马达的相对转速较低,额定转速在60rpm~300rpm之间,但是这里的转速是指最终在转台上的转速,相对比普通伺服+减速机的构架,在最终转速上也是很有优势。在保持转速的同时,DD马达还保持了很高的输出扭力。由于采用永磁定子,因此在额定转速内安川DD马达的扭力输出曲线能够保持平滑线性特性。

安川DD马达

介绍

如下图所示,安川DD马达总共三款:无芯内转子SGM7E、带芯内转子SGM7F、带芯外转子SGM7D。

SGM7E的优点是搭载24bit编码器;在无铁芯的形式下很少产生钝齿,从而实现无速度波动的顺畅运转。

SGM7F的优点是搭载24bit编码器;采用小直径转子,比较紧凑;可进行高速、高频次定位;发热较少。

SGM7D的优点是搭载24bit编码器;高惯性;可承载允许转动惯量比较大的负载;大口径的中空孔可节省配线空间。

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安川DD马达特点与构造

SGM7E系列适用于需要速度稳定,顺畅运行的工况。一般应用的设备有CMP装置、6面外观检查装置、卷对卷制程装置等。

SGM7F系列适用于高速、高精度定位的场合。一般应用于切块机、粘合装置、喷涂装置、横式CVD装置、框胶涂布机、IC测试系统用处理机等。

SGM7D系列适用于承载大负载的情况。一般应用于划线机、液晶涂布机、配光膜喷墨装置、电机形成装置、血糖值测试纸涂布运送机等。

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SGM7E系列机型数量有11款:

外径135~290mm

额定扭矩:2~35 N·m

最大扭矩:6~105 N·m

SGM7F系列机型数量有17款:

外径100~360mm

额定扭矩2~200N·m

最大扭矩6~600N·m

SGM7D系列机型数量有29款:

外径107~264mm

额定扭矩1.3~240N·m

最大扭矩4~400N·m

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SGM7E和SGM7F系列配套的驱动器有:脉冲/模拟量型、M-II、M-III,还可以加装INDEXER模块,驱动器型号和旋转型伺服一致。

SGM7D配套驱动器有:Σ-7 FT82型与Σ-7 FT83型,其他旋转型伺服驱动器无法接7D电机。

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安川DD马达配套的驱动器

安川AC伺服历史沿革

安川电机于1958年发售了安川品牌的AC伺服的原型Minertia电机(直流伺服电机),1983年将AC伺服电机产品系列化,并于1992年10月推出新一代“Σ-系列”等。此后不断向AC伺服驱动器市场推出蕴含改进技术的新产品,持续推动FA领域的发展。2012年2月,AC伺服电机累计出货量突破1000万台。

2013年11月,安川进一步提升伺服的安全性和节能性,推出旨在实现提高从组件到系统整体附加价值的现阶段主力产品——“Σ-7系列”,并被客户广泛使用。

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若想进一步了解

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王妍
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