背景

直驅(qū)(DD)電機(jī)技術(shù)已有40多年的歷史，但直到最近才被廣泛采用。在過去幾年間，直線電機(jī)系統(tǒng)和傳統(tǒng)滾珠絲杠系統(tǒng)之間的成本差異減小了一半。

近年來，直得科技在運(yùn)動控制相關(guān)開發(fā)項目中投入了大量資源，包括線性平臺、直驅(qū)電機(jī)和直驅(qū)轉(zhuǎn)臺，其中不少產(chǎn)品采用了雷尼紹高性能直線光柵和圓光柵。

挑戰(zhàn)

盡管目前運(yùn)動控制設(shè)備市場增長依然強(qiáng)勁，但是競爭也十分激烈。制造商要在其中脫穎而出，產(chǎn)品必須具有出色性能。

直得科技研發(fā)部經(jīng)理吳軒俊先生解釋了公司的策略：“直得最初是以微型導(dǎo)軌起家的，現(xiàn)在已經(jīng)在這個市場穩(wěn)占龍頭地位，公司過半的營業(yè)額都來自導(dǎo)軌產(chǎn)品?！?/p>

他繼續(xù)說道：“近年來，我們看到直驅(qū)電機(jī)和相關(guān)組件的需求不斷增長，我們也在加大對這一領(lǐng)域的資源投入，目前約占整體研發(fā)經(jīng)費(fèi)的70％?！?/p>

“在競爭激烈的市場中，降低生產(chǎn)成本至關(guān)重要。我們的大多數(shù)機(jī)器零部件、電機(jī)和驅(qū)動器都是自主開發(fā)和制造的。如何提升我們的電機(jī)產(chǎn)品的競爭力是我們目前面臨的最大挑戰(zhàn)，”吳經(jīng)理補(bǔ)充說。

他總結(jié)說：“對于需要外購的零件，我們一方面盡可能在市場中尋找高性價比的零件以降低成本，另一方面積極自主開發(fā)運(yùn)動控制軟件，以滿足客戶的不同需求。隨著工業(yè)4.0新時代的到來，產(chǎn)品定制將愈加重要?！?/p>

借助顯微鏡將碼盤與安裝面的中心對準(zhǔn)

解決方案

雷尼紹的光柵產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用在直得科技的眾多運(yùn)動產(chǎn)品系列上，包括RP系列微型直驅(qū)轉(zhuǎn)臺。這款轉(zhuǎn)臺的外徑僅120mm，厚度最小僅37mm，并且提供幾種不同的位置編碼器反饋選項?？蛻艨筛鶕?jù)自己的精度要求，選配直得科技的磁編碼器或雷尼紹的ATOM?光柵等。

RCDM碼盤

小型旋轉(zhuǎn)平臺上應(yīng)用的ATOM光柵

有別于用于機(jī)床的大型轉(zhuǎn)臺，小型直驅(qū)轉(zhuǎn)臺主要應(yīng)用在具有高速度和高精度要求的應(yīng)用中，例如工業(yè)自動化、半導(dǎo)體和FPD制造設(shè)備。

吳經(jīng)理說道：“我們與雷尼紹合作已有九年時間，我們一般搭配使用雷尼紹光柵。我們的RP系列轉(zhuǎn)臺采用了雷尼紹ATOM?光柵，其柵距為40μm，碼盤直徑為50mm，可提供角度分辨率為±1.8角秒的輸出信號。無論是ATOM讀數(shù)頭或是玻璃碼盤的設(shè)計都十分輕薄，非常適合微型轉(zhuǎn)臺等空間受限應(yīng)用?！?/p>

雷尼紹ATOM系列微型光柵的讀數(shù)頭尺寸僅為7.3x20.5x12.7mm，是市場上一款少有的集成式微型光柵，具有領(lǐng)先的信號穩(wěn)定性、抗污性和可靠性。

ATOM光柵采用的RCDM玻璃碼盤為一體式設(shè)計，其刻度直接標(biāo)記在盤面上，具有單個參考零位和光學(xué)準(zhǔn)直調(diào)整帶設(shè)計。光學(xué)準(zhǔn)直調(diào)整帶可用于減少角度準(zhǔn)直誤差、提高安裝精度。ATOM是一款開放式、非接觸式光柵，優(yōu)點在于有效消除反向間隙、軸扭曲（扭變）誤差，以及傳統(tǒng)封閉式光柵所固有的其他機(jī)械滯后誤差。

安裝時，可將安裝面固定在碼盤下方，但在粘接之前必須將其與碼盤的中心對準(zhǔn)，一般可通過電子或光學(xué)方法進(jìn)行校準(zhǔn)。電子校準(zhǔn)方法涉及監(jiān)控兩個安裝角度呈180°的讀數(shù)頭的輸出信號，然后調(diào)整碼盤以最大程度減小兩個讀數(shù)頭之間的讀數(shù)差異（調(diào)整工具包括兩個ATOM讀數(shù)頭和一個雷尼紹DSI接口）。光學(xué)校準(zhǔn)方法則是借助顯微鏡將碼盤的位置與安裝面的中心手動對準(zhǔn)。

吳經(jīng)理繼續(xù)說道：“在安裝過程中，我們先使用紫外線固化膠將碼盤粘接在安裝面上，并借助顯微鏡將兩者的中心對準(zhǔn)，以最大程度減小偏心率。然后，將組件暴露在紫外線燈下以固化粘合膠。ATOM碼盤上刻有“準(zhǔn)直調(diào)整帶”，因此可以在手動旋轉(zhuǎn)時借助顯微鏡觀察調(diào)整帶的位移變化以執(zhí)行校準(zhǔn)，從而簡化校準(zhǔn)過程。”

他補(bǔ)充說：“在質(zhì)量控制方面，我們使用雷尼紹XL-80激光干涉儀來檢測我們的運(yùn)動產(chǎn)品的精度，目前我們也正在考慮是否再添幾臺設(shè)備，以應(yīng)對不斷增加的訂單和新建工廠的需求。除了在轉(zhuǎn)臺上應(yīng)用ATOM讀數(shù)頭之外，我們還使用不少雷尼紹其他系列的光柵產(chǎn)品。例如，我們在線性平臺上使用RGH系列光柵，在大型轉(zhuǎn)臺應(yīng)用中使用RESOLUTE?絕對式光柵。我們也正在測試可以在真空環(huán)境下工作的光柵系統(tǒng)。”

結(jié)果

雷尼紹緊湊型光柵安裝和設(shè)定方便快捷，能夠助力直得科技打造具有競爭優(yōu)勢的直驅(qū)產(chǎn)品，同時質(zhì)量和性能絲毫不打折扣。

吳經(jīng)理說：“多年來，雷尼紹光柵的性能一直都極為可靠，規(guī)格足以滿足我們的所有客戶需求?？刮勰芰σ矁?yōu)于其他光柵品牌。他們的產(chǎn)品極少出現(xiàn)狀況，售后服務(wù)也非常好。雷尼紹光柵安裝非常簡單，基本上只需要查看讀數(shù)頭上LED指示燈的顏色就能知道是否安裝成功?！?/p>

他總結(jié)說：“未來，直驅(qū)技術(shù)將會成為主流，它在精度、效率、響應(yīng)率和耐用性方面具有明顯優(yōu)勢。隨著工業(yè)4.0時代，硬件和系統(tǒng)的兼容性以及相互通信能力是運(yùn)動控制產(chǎn)品發(fā)展的大趨勢。因此，直得科技今后將在這一領(lǐng)域投入更多資源?！?/p>