直驅(qū)應(yīng)用更細分化, 驅(qū)動器易用性、安全性受關(guān)注
文:組編 / 編輯部2023年第四期
導(dǎo)語:在當(dāng)前智能制造、柔性制造的發(fā)展趨勢下,不同領(lǐng)域的機器設(shè)備對于生產(chǎn)效率、產(chǎn)品品質(zhì)的要求日益升高,迫切需要結(jié)合具體的生產(chǎn)工 藝,提高產(chǎn)線的智能化、柔性化水平。直驅(qū)伺服驅(qū)動器主要負責(zé)實現(xiàn)對電機的高精度控制效果,隨著近年來國內(nèi)直驅(qū)技術(shù)應(yīng)用市場的迅猛發(fā) 展,直驅(qū)技術(shù)解決方案已成為智能柔性制造的重要組成部分,越來越多的設(shè)備商對于直驅(qū)產(chǎn)品供應(yīng)商提出了從控制、到驅(qū)動、再到電機的一站 式整體解決方案的需求,直驅(qū)伺服驅(qū)動市場逐漸走向多元化。
細分應(yīng)用需求各異,直驅(qū)伺服市場走向多元化
直驅(qū)系統(tǒng)的高速、高精度、長使用壽命等特點,已被越來越多的業(yè)內(nèi)人士所認(rèn)知。從整體系統(tǒng)的角度出發(fā),要想真正發(fā)揮出 直驅(qū)系統(tǒng)的上述應(yīng)用優(yōu)勢,除了要求作為執(zhí)行部件的直線電機、DDR馬達以及音圈電機等能夠具備高品質(zhì)性能之外,在驅(qū)動部 分,直驅(qū)伺服器的控制性能也非常重要。
一套完整的直驅(qū)系統(tǒng)大致上由直驅(qū)伺服驅(qū)動器、位置反饋單元,以及直線電機、DDR馬達、音圈電機等執(zhí)行部件所組合而 成,直驅(qū)伺服驅(qū)動器負責(zé)實現(xiàn)對電機的高精度控制效果。當(dāng)前,直驅(qū)系統(tǒng)的應(yīng)用場合日益多樣化,不同生產(chǎn)現(xiàn)場的加工需求,對 于直驅(qū)伺服系統(tǒng)的功能及性能特點也有一定的差異性。
例如,在電子制造行業(yè),直驅(qū)系統(tǒng)多用于點位搬運類的工作, 一些廠商推出了柔性磁懸浮輸送線,其采用基于直線電機原理 的多動子運動方式,可以實現(xiàn)柔性化傳輸生產(chǎn)方式。在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域要求直驅(qū)系統(tǒng)能夠快速定位、整定時間短,以提高現(xiàn)場生 產(chǎn)效率。在CNC機床行業(yè)中,常常需要用到軌跡插補類功能,這要求直驅(qū)伺服系統(tǒng)的跟隨誤差小,加工精度高。在激光加工應(yīng)用 中,通常用到雙驅(qū)龍門功能,要求直驅(qū)伺服系統(tǒng)可實現(xiàn)兩軸同步精度高,帶載能力強。在精密檢測單驅(qū)龍門或XYZ疊加平臺應(yīng)用 中,要求直驅(qū)伺服系統(tǒng)能夠消除共振,以提高系統(tǒng)的可靠性。在鋰電池制造行業(yè), 一般要求直驅(qū)伺服能實現(xiàn)高速運行,且運行過 程中的噪聲小,驅(qū)動器可支持三相電供電,有些設(shè)備還要滿足功能安全要求。在平板顯示設(shè)備的生產(chǎn)中,常需要運用位置比較輸 出功能,以及位置誤差補償功能等,以提升定位精度,實現(xiàn)高精度制造。在光伏行業(yè)中,會要用到力矩控制功能,例如音圈電機Z 軸的精密力控功能以及直線電機的精密張力控制功能等,來提高生產(chǎn)成品的良率。
除此之外,在目前的實際使用中,系統(tǒng)的易用性和安全性,也是現(xiàn)場工程師關(guān)注的兩大焦點。在直驅(qū)伺服系統(tǒng)調(diào)試的過程 中,不僅要要求工程師要懂得電機方面的知識,還要懂得驅(qū)動技術(shù)、編碼器等方面的知識,造成調(diào)試工作往往費時費力。另外, 有時由于生產(chǎn)現(xiàn)場的負載變化或控制不穩(wěn)定等因素,會導(dǎo)致出現(xiàn)飛車安全的問題,安全、可靠性難以保障也是很多用戶反映的一 個應(yīng)用“痛點”。
隨著近年來國內(nèi)直驅(qū)技術(shù)應(yīng)用市場的迅猛發(fā)展,直驅(qū)技術(shù)解決方案已成為智能化柔性制造的重要組成部分,越來越多的設(shè)備 商對于直驅(qū)產(chǎn)品供應(yīng)商提出了從控制、到驅(qū)動、再到電機的一站式整體解決方案的需求,直驅(qū)伺服驅(qū)動市場逐漸走向更多元化。
高創(chuàng)傳動CDHD2S中高壓直線伺服驅(qū)動器
高創(chuàng)傳動在今年初推出的CDHD2S中高壓高性能直線伺服驅(qū)動器,實現(xiàn)了中壓-高壓全覆蓋, 中壓AC220V、高壓AC380V,具備先進的控制算法,并在CDHD2系列伺服驅(qū)動器的基礎(chǔ)上大幅 優(yōu)化性能,提升易用性,功能豐富全面,可適用于高精度、高效益設(shè)備。
產(chǎn)品的主要特點別包括:
? 采用先進的HDM頻域分析算法及HD非線性控制算法;
? 搭配Servostudio2伺服調(diào)試軟件,可一鍵自動分析及優(yōu)化;
? 完美同步龍門軸,支持剛性和柔性龍門機械結(jié)構(gòu),降低30%電流消耗;
? 配置更強防護能力的PCB板,從容應(yīng)對惡劣工況。
其中,基于機器模型頻率分析的HDM算法通過對系統(tǒng)辨識,可自動設(shè)計參數(shù), 提升控制性能;支持無線調(diào)試,藍牙無線連接,可通過手機APP直接調(diào)試,方便終端現(xiàn)場工作;配備PCOM位 置比較輸出功能,支持兩路位置比較輸出,響應(yīng)延遲小于0.5μs,電機通過設(shè)置位置時、輸出IO或者差分信號,來觸發(fā)外部設(shè)備, 提高設(shè)備運行效率,可用于視覺檢測、激光加工等行業(yè);插拔式STO端子,便于安裝使用;支持多種編碼器類型(ABZ、Biss-C、 Endat2.2模擬量信號等),全閉環(huán)結(jié)構(gòu),精度更高、重復(fù)性更好、優(yōu)化控制性能;配備位置誤差補償功能,可設(shè)置多達1000個補 償點,同時支持直線電機和旋轉(zhuǎn)電機系統(tǒng),可搭配激光干涉儀或旋轉(zhuǎn)編碼器等檢測部件;具備閉環(huán)壓力控制功能,壓力穩(wěn)定時間小 于3s,壓力范圍15-250g;壓力誤差為±5%。
科爾摩根AKD 2G伺服驅(qū)動器實現(xiàn)更高安全等級
基于新的安全法規(guī)和設(shè)備制造商對安全運動選項的創(chuàng)新型使用需求,科爾摩根AKD2G伺服驅(qū)動器可為設(shè)備制造商提供整合機器安全功能的新方式,同時提升機器的正常運行時間。AKD2G 集成式 SafeMotion 安全功能可提供全方位 SafeStop、SafeSpeed 和 SafePosition 選項,幾乎滿足所有安全需求。
科爾摩根AKD2G伺服驅(qū)動器提供集成SafeMotion安全功能,包括安全制動控制(SBC)和安全制動測試(SBT)。這些安全功能獨立于機器控制器實現(xiàn),可幫助客戶在保持生產(chǎn)線效率的同時符合法規(guī)。由于內(nèi)置SBC和SBT,AKD2G驅(qū)動器特別適用于改進包含垂直軸的機器的操作設(shè)計,同時確保符合安全標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)使用冗余雙通道安全抱閘被認(rèn)為過于復(fù)雜或過于昂貴時,結(jié)合驅(qū)動SBC和SBT的應(yīng)用程序?qū)⒃絹碓接杏谩?/p>
AKD2G 架構(gòu)可提供緊湊而高效的設(shè)計,是雙軸應(yīng)用的理想選擇。多軸應(yīng)用可以利用功率密集型封裝,最大限度縮小機柜空間,并降低軸平均成本。相比類似的雙軸封裝,可節(jié)省的空間超過20%。AKD2G 針對混合型單電纜解決方案進行了優(yōu)化,旨在同時輸送電能和反饋(以及制動功率) ,以簡化電機和驅(qū)動器的互連。單電纜設(shè)計最大限度降低了機器的布線要求,降低了電纜的整體重量和成本。AKD2G 高度可配置,非常適合一些高靈活性應(yīng)用,也是業(yè)內(nèi)首款機載全彩數(shù)字顯示器的伺服驅(qū)動器,可在驅(qū)動器上提供重要信息,從而幫助縮短調(diào)試時間,簡化診斷工作。
ACS UDMdx單/雙軸驅(qū)動器優(yōu)化高精度運動平臺
作為ACS Motion Control最新推出的通用驅(qū)動器模塊以及 SPiiPlus平臺EtherCAT運動控制生態(tài)系統(tǒng)的成員,UDMdx是一款單/ 雙軸驅(qū)動器,在母線電壓為100-240Vac或400Vac時,每軸電流輸出 高達15/30A,旨在優(yōu)化高精度運動平臺的性能。產(chǎn)品亮點包括:
? 每軸最大電流:15/30 A(100-240 Vac或400Vac) ,適用于大 功率電機;
? 雙軸功能,優(yōu)化高精度XY堆疊、X-X’龍門和R-θ平臺控制;
? 先進伺服控制算法,優(yōu)化高精度運動平臺的運動和整定及以勻速 性能;
? 高速位置比較輸出(PEG),用于觸發(fā)檢測探頭、視覺系統(tǒng)、激光… …
? 高速位置對準(zhǔn)標(biāo)記(MARK)輸入,用于對準(zhǔn)和標(biāo)定過程,接觸探頭;
? 可根據(jù)功能安全要求選配STO輸入。
此外,ACS經(jīng)濟型控制模塊系列新品ECMdx帶有集成交流輸入驅(qū)動器的一體化運動控制器,其經(jīng)濟型控制模塊系列再推新 品,最多可通過2個高精度運動平臺軸對OEM設(shè)備實施經(jīng)濟高效的控制。ACS高性能智能驅(qū)動器模塊新產(chǎn)品IDMdx旨在滿足以下領(lǐng) 域下一代高科技制造設(shè)備苛刻的產(chǎn)量和精度要求。
倍福ELM伺服電機端子模塊可控制電動缸和直線電機
近期,倍福的緊湊型驅(qū)動產(chǎn)品領(lǐng)域新增了高性能ELM72xx系列EtherCAT端子模塊。該小尺寸產(chǎn)品除了能與 AM8100 伺服電機連接執(zhí)行旋轉(zhuǎn)運動外,現(xiàn)在還可以與 AA3100 電動缸和 AL8100 直線電機一起實現(xiàn)平移運動。
ELM72xx系列EtherCAT端子模塊是一款功能完整的伺服驅(qū)動器,采用堅固耐用的金屬外殼,在48 V供電下輸出電流可達16 A(有效值),進一步擴展了倍福緊湊型 I/O 驅(qū)動端子模塊系列。此外,與EL版本相比,它們還包括了所有最新的技術(shù)特性, 性能更高,功能更豐富。比如該系列配備了方便的前端連接器,集成 了絕對值編碼器接口和單電纜技術(shù)(OCT)以及 STO/SS1 和TwinSAFE 邏輯安全功能。
專為 ELM72xx 設(shè)計的新型 AA3100 電動缸系列適用于 24 至 48 V DC 的超低電壓范圍,將倍福電動缸的應(yīng)用范圍擴大到緊 湊型驅(qū)動產(chǎn)品,是理想的線性場合直接驅(qū)動設(shè)備,尤其是需要大作用力的場景。新型 AL8100 直線電機的推出還使得倍福的高動 態(tài)、模塊化的直線電機技術(shù)能夠用于緊湊型驅(qū)動產(chǎn)品領(lǐng)域。它們的寬度為 50 毫米(AL812x),與ELM72xx最匹配。這些電機 除了應(yīng)用范圍廣泛和具有高靈活性之外,其開發(fā)和生產(chǎn)全部都在德國,可以保證一貫的高質(zhì)量生產(chǎn)水平,確保提高產(chǎn)品的耐用性 和可靠性。
松下直線伺服驅(qū)動器 MINAS A6BL/SL 系列
A6BL/A6SL 繼承了A6系列控制基本性能,是高精度且高速動作的直線控制驅(qū)動器。
產(chǎn)品特色包括:
? 可對應(yīng) 3 相無鐵芯、帶鐵芯、軸桿馬達、DD 馬達等多種馬達;
? 可搭配的位移傳感器:串行通信增量式/絕對式、A/B/Z 相的位移傳感器;
? 磁極位置檢出:對應(yīng)有/無磁極位置信號兩種(自動檢出);
? 支持安裝:自動設(shè)定磁極、位移傳感器方向、增益等,可實現(xiàn)快捷的調(diào)試。
雷賽智能為高端設(shè)備而生的L8L系列直驅(qū)伺服系列
雷賽智能深耕細分行業(yè)場景化應(yīng)用,最新推出的L8L系列直驅(qū)伺服系列針對高價值、高技術(shù)的高端設(shè)備市場,定位于為電子制造、半導(dǎo)體、精密機床、光伏、鋰電等九大細分場景,提供進口替代解決方案,幫助客戶實現(xiàn)商業(yè)成功。
L8L直驅(qū)伺服系列分為經(jīng)濟型、通用型和高端型三大族譜。其中,高端型L8L直驅(qū)伺服系列同時支持總線控制、485以及脈沖控制方式,搭配的電機類型涵蓋直線電機、DDR馬達、音圈電機等。高端型L8L直驅(qū)伺服系列的三大核心產(chǎn)品特性為:功能強大、滿足高端應(yīng)用需求;數(shù)字智能、節(jié)省人工;安全可靠、客戶應(yīng)用更放心,是雷賽專家研發(fā)團隊持續(xù)集成國內(nèi)外領(lǐng)先技術(shù)的研發(fā)成果。
具體來看,這款高端型L8L直驅(qū)伺服產(chǎn)品的強大功能主要體現(xiàn)在三個方面:
? 3.5K速度環(huán)帶寬,達到國際高端產(chǎn)品水平,配合客戶設(shè)備可實現(xiàn)5ms快速整定,優(yōu)異的硬件性能更好地支撐參數(shù)的自動優(yōu)化以及自整定相關(guān)算法;
? 龍門同步功能,運用先進的MIMO控制算法,支持柔性和剛性兩種龍門方式,由于采用驅(qū)動器之間的高速信號同步,使得雙驅(qū)龍門控制同步性更高,且簡單易用;
? 超級跟蹤功能,可在CNC機床類應(yīng)用中,在兩軸或三軸插補運動控制的場合中,實現(xiàn)多軸高速同步,全行程的運行偏差接近零,極大地提高了多軸同步控制的易用性。
清能德創(chuàng)直驅(qū)伺服驅(qū)動器系列CoolDrive D5
在今年4月的慕尼黑上海電子生產(chǎn)設(shè)備展上,清能德創(chuàng)攜新一代的全能型直驅(qū)伺 服驅(qū)動器系列CoolDrive D5隆重亮相。D5系列采用全新硬件架構(gòu)和直驅(qū)專用伺服算 法,配合直線電機或DD 馬達,可實現(xiàn)更高精度,更快響應(yīng),讓設(shè)備運行更加平穩(wěn)可 靠,是直驅(qū)運動控制方案的理想選擇之一。
D5直驅(qū)伺服驅(qū)動解決方案可廣泛應(yīng)用于LDI激光直寫、AOI檢測、精密機床加 工、鋰電等行業(yè),具有高速、高精度、高可靠性等特點,支持龍門、誤差補償、位置 比較輸出等豐富的外延功能,支持選配豐富的編碼器(TTL、1Vpp、BISS-C等),滿 足廣大客戶的各種高性能需求。產(chǎn)品特點包括:
? 快速電流環(huán)控制算法,讓直驅(qū)應(yīng)用更精準(zhǔn)、更高效;
? 全頻域分析自整定功能,大幅縮短系統(tǒng)整定時間;
? 配置靈活,功能豐富,安全可靠。
Motion G行動元直驅(qū)應(yīng)用智能控制解決方案
北京行動元智能科技有限公司從底層改變行業(yè)技術(shù)范式,根本性重構(gòu)需求、設(shè)計、開發(fā)、測試及運營等工程過程,端到端地為客戶打造高適配的運動控制解決方案,讓機器更加智能和節(jié)能,以助力制造業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展。
行動元以運動控制的“大腦”——性能強勁的行動元智能驅(qū)動器——為核心,廣泛整合各類電機、編碼器、減速機、機械構(gòu)件等運動控制組件,持續(xù)為不同行業(yè)客戶打造高適配的智能運動控制解決方案。其直驅(qū)解決方案,可廣泛應(yīng)用于激光加工、光伏制造、AOI檢測、鋰電、3D打印、半導(dǎo)體等行業(yè),具有高速度、高精度、高性能等特點,同時支持多種編碼器類型(ABZ/Tamagawa/Biss-C等),支持智能辨識、位置比較輸出、位置誤差補償、振動抑制、龍門控制等應(yīng)用功能,滿足廣大客戶高精設(shè)備應(yīng)用需求。產(chǎn)品特點包括:
? 先進的智能控制算法,到位整定時間可縮短30%。
? 高速的電流頻率控制,滿足快速響應(yīng),高精度穩(wěn)定使用。
? 智能辨識整定功能,簡單易用。
? 集成控制和組件工藝解決方案,實現(xiàn)高質(zhì)高效、可靠穩(wěn)定。
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