與其它應用領(lǐng)域相比,包裝設備在速度與精度方面對自動(dòng)化產(chǎn)品有著(zhù)更高的要求。直接驅動(dòng)技術(shù)作為一項高科技的控制技術(shù),越來(lái)越多被應用于包裝領(lǐng)域。在直接驅動(dòng)下,發(fā)動(dòng)機和負載之間可以直接進(jìn)行耦合,從而大大降低了系統中元件的數量,提高了伺服性能和可靠性,縮短了安裝時(shí)間,減少了維護要求。因此,直接驅動(dòng)技術(shù)能夠經(jīng)常從本質(zhì)上提高包裝設備的生產(chǎn)力。盡管采用直接驅動(dòng)技術(shù)的設計和集成成本較高,但是由于具有較少的元件、更高的可靠性和極低的維護成本,直接驅動(dòng)技術(shù)的總成本會(huì )更低。
直接驅動(dòng)技術(shù)
所謂直接驅動(dòng)就是將直接驅動(dòng)旋轉電機(DDR)或直接驅動(dòng)直線(xiàn)電機(DDL)直接耦合或連接到從動(dòng)負載上,從而實(shí)現與負載的剛性耦合。由于取消了傳動(dòng)皮帶和齒輪箱等部件,這種結構設計從根本上改變了原有的旋轉電機加絲杠結構,消除了機械傳動(dòng)帶來(lái)的間隙、柔性及與之相關(guān)的系列問(wèn)題,具有免維護、高剛度、無(wú)需潤滑、定位精度高、速度平穩、運行安靜等優(yōu)點(diǎn),因此成為包裝、印刷等領(lǐng)域應用的理想選擇,大大提高了設備的生產(chǎn)率和可靠性。同時(shí),由于裝配緊湊、零部件少、安裝和使用便捷,還能夠幫助 OEM 廠(chǎng)商快速將產(chǎn)品推向市場(chǎng)。
直接驅動(dòng)旋轉軸(A、B、C軸)的伺服電機稱(chēng)為直接驅動(dòng)旋轉(DDR)電機,通常要求低轉速、大轉矩、轉角高分辨率。DDR電機與負載的連接有兩種方式(無(wú)需聯(lián)軸器):一種是帶有中空軸的有框架DDR電機,負載軸直接插入電機的中空軸;另一種是無(wú)框架(分裝式)DDR電機,定子安裝在負載的框架上,轉子直接安裝在負載軸上,將電機轉子成為負載的一部分,可以為用戶(hù)提供十分緊湊的機械設計解決方案。
直接驅動(dòng)旋轉電機
直接驅動(dòng)旋轉電機,有時(shí)也稱(chēng)作轉矩電機,可將負載直接連接到電機上,能在相對較低的速度時(shí)產(chǎn)生較高轉矩,可應用于高速芯片分選機。DDR能夠為客戶(hù)帶來(lái)的好處有:
1. 清潔的機械部件——DDR可以減少零部件數量,縮短組裝時(shí)間。
2. 伺服性能提高——DDR可將精度提高50倍,具備更高的伺服性能和更大的帶寬,并且不需要慣量“匹配”。
3. 免維護——DDR既沒(méi)有需要張緊和調節的皮帶,也沒(méi)有會(huì )發(fā)生泄漏并需要潤滑的齒輪,所以幾乎不需要維護。
4. 重復性提高——DDR 的精度和重復性不會(huì )像機械分度器那樣隨時(shí)間而下降
5. 縮短機器停機時(shí)間——DDR不存在會(huì )斷裂的機械傳輸部件
6. 運行噪音低——噪音可降低高達 20db
作為 DDR 產(chǎn)品技術(shù)的領(lǐng)導者,丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)提供了眾多DDR 解決方案,以便與客戶(hù)的機器進(jìn)行最佳匹配。
Cartridge DDR(CDDR)是丹納赫傳動(dòng)的最新產(chǎn)品,也是直接驅動(dòng)技術(shù)中非常特別的一種,將無(wú)框架電機和全封閉式 DDR 的最佳特點(diǎn)組合在一起,設計非常獨特,屬行業(yè)首創(chuàng )。由于可以使用機器上的軸承,所以CDDR本身沒(méi)有軸承,但它擁有其它所有裝置,包括轉子、定子、出廠(chǎng)前調準的正弦編碼器和革新的壓緊聯(lián)軸節/裝運夾。CDDR只使用單一部件號,確??蛻?hù)可以在30分鐘內實(shí)現即裝即用。
CDDR擁有CE 認證并滿(mǎn)足UL全球應用標準,可用于230V、400V和480V電壓,以滿(mǎn)足最大的設計靈活性和穩健的運行。CDDR擁有五種框架規格,包括4.25、5.4、7.4、9.8 和 13.7 平方英寸。CDDR 采用的是S300和S600 標準驅動(dòng)系統,C09 和 C13 有通孔選件。CDDR 連續轉矩為4.6至500 N-m,轉速高達2,500轉/分鐘。
由于采用了獨特的低成本設計,CDDR電機較帶有機械傳動(dòng)的傳統伺服系統更具價(jià)格優(yōu)勢。盡管采用CDDR的初始成本稍高,但使用達五年以上時(shí),僅單個(gè)傳動(dòng)軸的操作成本就可比采用傳統伺服系統節省一萬(wàn)美元以上。
CDDR電機還可提高沖壓機的性能,例如可以提高精度、減少部件數量、縮短組裝時(shí)間,因而可以為OEM提供最佳總體成本解決方案。
直接驅動(dòng)技術(shù)在包裝領(lǐng)域的應用
50 多年來(lái),OEM 已成為沖壓機進(jìn)給系統的領(lǐng)先制造商。他們早期使用機械分度器和精密加工的輥輪來(lái)制造機器,以達到所需的進(jìn)給長(cháng)度。隨后采用了伺服驅動(dòng)器來(lái)提供可編程進(jìn)給長(cháng)度,在設計上更為靈活。他們起初使用的是帶有減速器和皮帶的常規旋轉電機,隨后采用了直接驅動(dòng)技術(shù),從而認識到了它的總體成本和性能優(yōu)勢,具體表現如下:
1. 重新設計的新型機器擁有迄今為止最為平穩的啟動(dòng)。
2. 性能的提高使客戶(hù)能夠提前完成生產(chǎn)計劃,從而可以利用多余的生產(chǎn)能力接手更多的業(yè)務(wù)。
3. 重新設計的機器提高了市場(chǎng)的關(guān)注度,擴大了銷(xiāo)售。
4. DDR 的高性能使產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量得到提高。
總之,通過(guò)采用直接驅動(dòng)技術(shù)可以提高精度、增加產(chǎn)量、不用維護、提高可靠性、減少零部件、降低噪音。憑著(zhù)極具競爭力的前期成本、簡(jiǎn)單快捷的安裝和整個(gè)使用周期內的費用節省,直接驅動(dòng)技術(shù)將成為包裝行業(yè)新型機器設計的熱門(mén)之選。
關(guān)于丹納赫傳動(dòng)
丹納赫傳動(dòng)是全球領(lǐng)先的運動(dòng)控制解決方案提供商,致力于不斷幫助全球原始設備制造商(OEM)制造更優(yōu)質(zhì)、更高速的機器設備。丹納赫傳動(dòng)的產(chǎn)品廣泛運用于航空、醫療、機器人、半導體、電動(dòng)車(chē)輛和包裝等工業(yè)部門(mén),能夠大幅提高這些技術(shù)應用復雜且要求嚴格的部門(mén)的效率和生產(chǎn)率。在過(guò)去60多年中,丹納赫傳動(dòng)的產(chǎn)品創(chuàng )新通過(guò)其用戶(hù)信賴(lài)的品牌一直在推動(dòng)著(zhù)運動(dòng)控制行業(yè)的不斷創(chuàng )新,旗下牌包括 Kollmorgen、Thomson和Dover等多個(gè)著(zhù)名品牌。丹納赫傳動(dòng)是丹納赫公司(NYSE 交易代號:DHR)的戰略平臺之一。了解詳情,請瀏覽 www.danahermotion.com.cn。