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科尔摩根(KOLLMORGEN)公司
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  • KBM电机让大摇篮摆结构举重若轻
  • 发布时间:2021/1/9 21:16:04   修改时间:2021/1/9 20:55:47 浏览次数:10161
  •   在精密加工以及航空航天制造业中,五轴加工中心以及五/六轴自由度平台被广泛应用,近年来,摇篮摆结构转台也 越来越多地被机械设计师们采纳。随着汽车模具、消费电子、医疗器械等行业的不断发展,对转台的要求也越来越 高,高速化、高精度化、高效率已成必然趋势。科尔摩根直接驱动技术以其响应快、无传动间隙、速度高等特点, 在各个行业得到了广泛应用。
      对于出力要求低,摆臂跨度小的小型摇篮摆机构,单边直驱驱动就可以满足要求。但是涉及到出力要求高(单边扭 矩大于 200N.M),跨度大(大于 1m)的应用场合时,显然单边直驱就力有不逮了,同时也容易因为跨度太大,机械变形造成精度和动态响应不足的问题。如果采用双电机双驱动,就需要处理双驱动的同步 Gantry 问题,同样精度和动态也会受影响问题变得复杂化。因此,单驱双电机重载摇篮摆转台应运而生。
      重载摇篮摆转台面临的挑战

      在五轴机床的应用中,摇篮式的工作台摆动机床的刚性好, 加工效率高,加工范围大,刀具长度对加工精度不会有影 响,但是由于工作台摆动机床需要克服自重以及工件的重 量,所以很多摆台设计时会有一些局限性,使得加工稍微大 一些重一些的工件时,工作台就无法摆动,传统单边驱动的 这种机械设计方式对于这类重载摇篮摆转台就力有不逮。
      同样的,在三轴飞行模拟仿真多用途转台(此平台是飞行控制系统进行地面方针的关键设备)应用中,用来复现飞机和航天火箭的姿态角运动,进行综合测试和物理仿真,是一个高精度的 3 自由度随动系统。同样面临上述的局限性。


      科尔摩根直驱技术解决方案
      针对重载摇篮摆转台应用面临的问题,科尔摩根运动控制专家为其推荐 KBM 无框直驱电机搭配 AKD 伺服驱动器的解决方案,可实现单驱动器驱动双电机的方案,完美地解决了上述问题,让大摇篮摆转台举重若轻。
      转台采用两个 KBM 无框电机进行镜像安装方式,主要由 KBM 转子及定子、支撑轴承、工作台等组成。两台 KBM 电机由单个驱动器驱动,具有结构紧凑、无磨损、精度高、动态特性好、承载能力大等优势。在这个解决方案中, 最重要的一点是如何实现 KBM 无框电机的镜像安装,同时又能充分展现 KBM 无框电机使用灵活,适配性强的特 点。
      实现方法:将两个 KBM 镜像对称组合安装,使用同一驱动器来驱动,反馈、Hall 仅采用其中一侧。
         
      Step1. 动子、定子完全物理对称的精密安装。注意对磁极 NS 进行检测确认,可以使用磁极检测笔确认。
       
      Step2. 如何选定Master(主动轴)侧(主动轴并不一定是带霍尔侧):
      AKD/S700 MPhase 设为 0 ;
      设定反馈与电机正向相反侧为 Master ;
      注:正视KBM出线端,逆时针方向为电机正向。

      Step3. UVW 接法
      Master WVU:因 电机是逆时针旋转,UVW 反接 ,MPhase 相差 120 。
      Slave VWU:原因如下图,调整 120 度 MPhase。

      Step4. 静态校正
      无需上电(如两个 KBM 电机都不带霍尔,这一步检测校准很重要)
      勾取 Master WV (勾 W 夹 V )与 Slave VW (勾 V 夹 W ),以手转动机构,观察反电动势一致性。 若波形重合表示机构装配达到物理对称。(在没有检测校正之前,定子/动子需要适当进行位置调整。)

      Step5. 单侧轮流试动
      只接单侧电机动力,AKD MPhase 设为 0 ,将级间电阻/电感 、峰值/尺寸电流调至正常。
      Step6. 双侧联动
      AKD 双电机并联设定,MPhase 设为 0,相间电阻 1/2,相间电感 2 倍, 峰值/持续电流 2 倍。

      给客户带来的收益
      采用高性能的 KBM 无框直驱电机搭配卓越的 AKD/S700 伺服驱动器的科尔摩根直驱技术解决方案,让转台转速更高、工作扭矩更大,同时具备高动态响应、高精度的特点。精度提高同时,单驱动双电机方案,让客户调试更加方便快捷,且性能数据更加优异。最终实现了综合效率提升     50%-100%。
      PS:没有什么直驱转台是一台 KBM 不能解决的,如果有,那就两台。
  • 企业介绍
科尔摩根(Kollmorgen)是全球领先的运动控制系统和配件供应商。凭借六十多年的运动控制设计与开发专业经验,科尔摩根公司提供的突破性解决方案,具有无与伦比的性能、可靠性和便捷性。公司拥有世界一流的运动控制理念、业内领先的产品质量、以…  更多>>
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联系人:上海办事处

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传真:021-62485367

公司网址:http://www.Kollmorgen.cn

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