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      2. Jarrett直接驅動伺服力矩電機技術

        2019-01-03 00:26 企業新聞

         

         
                 傳統伺服系統的機械傳動一般帶有齒輪、齒輪頭、皮帶/皮帶輪或凸輪,它們連接在電機和負載之間。如果采用直接驅動技術(力矩伺服電機),則不需要機械傳動,電機直接連接到負載。
         
                 為什么要使用直接驅動技術?
         
                 提高精度和可重復度
        直驅伺服電機
                 一個“高精度”行星齒輪頭的背隙可以達到1弧分。對于絕對穩定驅動的電機,這可能使負載移動1弧分。Jarrett的標準直接驅動旋轉(JDR)伺服電機的重復誤差小于1弧秒。因此,直接驅動器電機的位置保持能力比傳統電機/齒輪頭好60倍。
         
                 直接驅動技術提高了精度以后,可以使機器生產更高質量的產品:
         
                 • 印刷套準更精確
         
                 • 可以更精確地固定切割或進給長度
         
                 • 與其它機器軸的協調更精確
         
                 • 分度位置更準確
         
                 • 避免了背隙所導致的問題
         
        更大的帶寬
         
                 機械傳動部件限制了機器的啟動和停止速度,并限制了所需的整定時間。這些因素影響了機器可能的吞吐量。直接驅動技術消除了這些限制因素,可以實現更快地啟動/停止操作,并顯著縮短了整定時間。這樣可以增加機器的吞吐量。根據直接驅動系統用戶提供的數據,可以將吞吐量增加一倍。
        直驅伺服電機
        提高可靠性,不需要維護
         
                 齒輪、皮帶和其它機械傳動部件可能會折斷。如果不使用這些部件而使用JDR直驅電機,就可以提高機器的可靠性。在磨損比較嚴重的啟動/停止應用系統中,齒輪頭需要定期進行潤滑和/或更換。皮帶需要定期擰緊。在直接驅動器伺服電機中沒有會隨著時間磨損的部件,因而不需要維護。
         
        部件更少
         
                 對于直接驅動電機,只需要電機和安裝螺栓即可。它們通??梢匀〈芏嗖考?,其中包括托架、防護裝置、皮帶、皮帶輪、張緊器、聯軸器和螺栓,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量更少,要組裝的部件也更少。
         
                • 對于采用機械傳動的伺服設備,組裝需要幾個小時,對于JDR直驅伺服,則只需要幾分鐘。
         
                • 降低成本。雖然直接驅動電機的價格可能略高于相同轉矩的電機/齒輪頭,但是考慮到它不需要使用機械傳統伺服系統的很多部件,并節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
         
                 帶有機械傳動的伺服系統需要進行慣量匹配,這限制了折算后的負載慣量,使其不能超過電機慣量的五到十倍。如果不滿足此限制條件,則會因為不穩定性問題而導致系統難以控制。因為機械傳動系統有慣量匹配限制,所以機器設計者經常需要使用比剛好滿足慣量匹配要求的電機規格更大的電機。
         
                 而直接驅動技術則不需要采用這種定規方式。因為電機直接與負載相連,所以電機在負載的慣量為公共慣量。因此,在使用DDR的時候不需要進行慣量匹配。DDR應用的慣量比大于11,000:1。
         
        降低噪音
         
                 采用JDR直驅電機的機器噪音非常低,只有20dB,低于采用機械傳動的相同機器。
         
        以沖床給料機器為例說明模塊化JDR技術如何改進機器性能
         
        1、縮短組裝時間
         
                 最初機械傳動系統的組裝時間為4小時。而模塊化JDR直驅電機的安裝時間不到5分鐘,從而顯著節省了人工成本。
        減少了部件數量最初機械傳動系統帶有2個托架、12個螺栓、2個皮帶輪、2組螺釘、2個鍵、一個同步帶、一個保護操作者不受同步帶傷害的外殼、一個用于同步帶的張力系統、以及電機/齒輪頭。而在模塊化DDR系統中,它們都可以用電機以及4個安裝螺栓來取代,從而減少了要維護的部件數量,并降低了成本。
        直驅伺服電機
        提高了精度
         
                 最佳行星齒輪頭的背隙在1到2弧分。在齒輪頭的整個使用壽命中,背隙會增加。模塊化DDR系統則可以達到26弧秒的絕對精度以及0.7弧秒的重復精度。配備了模塊化JDR的沖床給料機器給料精度可以達到+/-0.0005英寸,而采用機械傳動的沖床給料機器的給料精度為0.002英寸。因此,使用模塊化DDR系統可以將機器精度提高四倍。
         
        提高了吞吐量
         
                 模塊化JDR直驅伺服系統的周期速率比機械傳動高一倍。從而使機器的吞吐量加倍。
         
        提高了可靠性,簡化了維護
         
                 模塊化JDR直驅伺服系統不使用存在磨損,會隨時間的推移發生變化或失靈的部件。傳統傳動系統使用的齒輪頭容易磨損,背隙也會隨著時間而增加。皮帶和皮帶輪會伸展,需要進行維護才能保持合適的皮帶張力。在不使用這些部件的情況下,模塊化JDR系統可以提高系統可靠性。
         
        沖床給料實例
         
                 齒輪頭的使用壽命有限,尤其是在沖床給料等高標準循環操作應用中。在此機器上,必須每10,000個小時更換一次齒輪頭,每2,000個小時張緊一次皮帶。而模塊化JDR直驅電機沒有磨損部件,不需要維護,從而簡化了機器的維護日程,降低了操作成本。
         
        降低噪音
         
                  與機械傳動伺服系統相比,模塊化DDR系統可以將噪音降低20dB。這樣可以顯著減少機器的總體噪音,其中包括因為部件磨損而導致齒輪和皮帶發出噪音。更低的噪音意味著更高的機器品質。
         
        降低總成本
         
                  模塊化JDR電機通常比類似的電機/齒輪頭組合產品價格高20%。不過,因為不使用某些部件并節約了組裝時間,所以模塊化JDR解決方案的總成本通常更低。
         

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