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(guò)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(lái)，直得科技在運(yùn)動(dòng)控制相關(guān)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中投入了大量資源，包括線性平臺(tái)、直驅(qū)電機(jī)和直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)，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(dòng)控制設(shè)備市場(chǎng)增長(zhǎng)依然強(qiáng)勁，但是競(jìng)爭(zhēng)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(gè)市場(chǎng)穩(wěn)占龍頭地位，公司過(guò)半的營(yíng)業(yè)額都來(lái)自導(dǎo)軌產(chǎn)品。”

他繼續(xù)說(shuō)道：“近年來(lái)，我們看到直驅(qū)電機(jī)和相關(guān)組件的需求不斷增長(zhǎng)，我們也在加大對(duì)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％。”

“在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)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(dòng)器都是自主開(kāi)發(fā)和制造的。如何提升我們的電機(jī)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力是我們目前面臨的最大挑戰(zhàn)，”吳經(jīng)理補(bǔ)充說(shuō)。

他總結(jié)說(shuō)：“對(duì)于需要外購(gòu)的零件，我們一方面盡可能在市場(chǎng)中尋找高性?xún)r(jià)比的零件以降低成本，另一方面積極自主開(kāi)發(fā)運(yùn)動(dòng)控制軟件，以滿(mǎn)足客戶(hù)的不同需求。隨著工業(yè)4.0新時(shí)代的到來(lái)，產(chǎn)品定制將愈加重要?！?/p>

借助顯微鏡將碼盤(pán)與安裝面的中心對(duì)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(dòng)產(chǎn)品系列上，包括RP系列微型直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)。這款轉(zhuǎn)臺(tái)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(xiàng)?？蛻?hù)可根據(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(pán)

小型旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上應(yīng)用的ATOM光柵

有別于用于機(jī)床的大型轉(zhuǎn)臺(tái)，小型直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)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(dòng)化、半導(dǎo)體和FPD制造設(shè)備。

吳經(jīng)理說(shuō)道：“我們與雷尼紹合作已有九年時(shí)間，我們一般搭配使用雷尼紹光柵。我們的RP系列轉(zhuǎn)臺(tái)采用了雷尼紹ATOM?光柵，其柵距為40μm，碼盤(pán)直徑為50mm，可提供角度分辨率為±1.8角秒的輸出信號(hào)。無(wú)論是ATOM讀數(shù)頭或是玻璃碼盤(pán)的設(shè)計(jì)都十分輕薄，非常適合微型轉(zhuǎn)臺(tái)等空間受限應(yīng)用。”

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(chǎng)上一款少有的集成式微型光柵，具有領(lǐng)先的信號(hào)穩(wěn)定性、抗污性和可靠性。

ATOM光柵采用的RCDM玻璃碼盤(pán)為一體式設(shè)計(jì)，其刻度直接標(biāo)記在盤(pán)面上，具有單個(gè)參考零位和光學(xué)準(zhǔn)直調(diào)整帶設(shè)計(jì)。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(kāi)放式、非接觸式光柵，優(yōu)點(diǎn)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(shí)，可將安裝面固定在碼盤(pán)下方，但在粘接之前必須將其與碼盤(pán)的中心對(duì)準(zhǔn)，一般可通過(guò)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(gè)安裝角度呈180°的讀數(shù)頭的輸出信號(hào)，然后調(diào)整碼盤(pán)以最大程度減小兩個(gè)讀數(shù)頭之間的讀數(shù)差異（調(diào)整工具包括兩個(gè)ATOM讀數(shù)頭和一個(gè)雷尼紹DSI接口）。光學(xué)校準(zhǔn)方法則是借助顯微鏡將碼盤(pán)的位置與安裝面的中心手動(dòng)對(duì)準(zhǔn)。

吳經(jīng)理繼續(xù)說(shuō)道：“在安裝過(guò)程中，我們先使用紫外線固化膠將碼盤(pán)粘接在安裝面上，并借助顯微鏡將兩者的中心對(duì)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(pán)上刻有“準(zhǔn)直調(diào)整帶”，因此可以在手動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)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(jiǎn)化校準(zhǔn)過(guò)程?！?/p>

他補(bǔ)充說(shuō)：“在質(zhì)量控制方面，我們使用雷尼紹XL-80激光干涉儀來(lái)檢測(cè)我們的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品的精度，目前我們也正在考慮是否再添幾臺(tái)設(shè)備，以應(yīng)對(duì)不斷增加的訂單和新建工廠的需求。除了在轉(zhuǎn)臺(tái)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?cè)诰€性平臺(tái)上使用RGH系列光柵，在大型轉(zhuǎn)臺(tái)應(yīng)用中使用RESOLUTE?絕對(duì)式光柵。我們也正在測(cè)試可以在真空環(huán)境下工作的光柵系統(tǒng)?！?/p>

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(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的直驅(qū)產(chǎn)品，同時(shí)質(zhì)量和性能絲毫不打折扣。

吳經(jīng)理說(shuō)：“多年來(lái)，雷尼紹光柵的性能一直都極為可靠，規(guī)格足以滿(mǎn)足我們的所有客戶(hù)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(jiǎn)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(shuō)：“未來(lái)，直驅(qū)技術(shù)將會(huì)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(shì)。隨著工業(yè)4.0時(shí)代，硬件和系統(tǒng)的兼容性以及相互通信能力是運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品發(fā)展的大趨勢(shì)。因此，直得科技今后將在這一領(lǐng)域投入更多資源?！?/p>