2012/7/3 9:34:30
在机械加工与检测设备上，各个运动轴有着多种的传动方式，如旋转轴的蜗轮蜗杆副传动，直线轴的丝杠传动、同步带传动等等。这些电机加传动部件的传动方式的缺陷是刚性低、效率损耗大、噪音高等。往常越来越多的机械设备上开端采用直驱力矩电机与直线电机的直联驱动方式，其具有刚性高、响应速度快、控制精度高等特性。
一、齿轮丈量中心的开展
齿轮丈量中心是目前齿轮消费及运用企业用于齿轮及齿轮刀具精度指标检测的一种高精度、高自动化的检测设备。其通常的构造是一个高精度旋转主轴和三个高精度直线轴组成，以往的直线轴多采用旋转伺服电机加丝杠或同步带的驱动方式，关于大型齿轮丈量中心的主轴驱动也多采用高精度蜗轮蜗杆副机构。这些传统传动方式的缺陷是系统的刚性低，采用闭环控制时的动态响应慢，运动精度受蜗轮蜗杆副与丝杠的影响大，高速运动时噪音高，系统稳定性低，增加了丈量不肯定性。随着直驱力矩电机与直线电机的开展，齿轮丈量中心采用直驱力矩电机与直线电机的技术也日趋成熟，这些运用新电机技术驱动方式的应用，不但减少了运动噪音、降低了损耗，更重要的是大大进步了系统的刚性，提升了控制系统的响应速度，进步了丈量速度与系统的稳定性，减小了丈量不肯定性。
二、科尔摩根电机在L系列齿轮丈量中上的应用
比拟市场上不同品牌电机的性能与价钱，基于科尔摩根公司在市场知名度以及产品的高性价比的优点，哈量集团精细量仪公司在L系列齿轮丈量中心产品上选用了科尔摩根公司的KBM无框直驱力矩电机系列和ICD直线电机系列配以AKD驱动器作为应用，并获得了很好的效果。
1、KBM直驱力矩电机的应用
在开发L80型齿轮丈量中心（图1）过程中，由于在丈量外径到达800mm的工件时，旋转主轴负载的工件重量最大可达1000KG，惯量最大时可达90 kg.m2，以往采用的是步进或伺服电机加高精度蜗轮蜗杆副驱动的方式，但这种驱动存在着一些无法处理的缺陷。而丈量仪器请求主轴轴系的精度较高，径向跳动请求不大于0.0008mm，采用这种传动方式对蜗轮蜗杆副的请求很高，而且指标保证比拟难。因而我们经过技术剖析选用了科尔摩根KBMS-79X03直驱力矩电机作为主轴驱动电机，主轴采用直接驱动方式。KBMS-79X03直驱力矩电机的持续扭矩为134Nm，峰值扭矩更达637Nm，能够顺应丈量机的频繁启停工作时对扭矩的请求，而其转子的惯量为0.125 kg.m2，也合适丈量大惯量工件的请求，KBMS-79X03直驱力矩电机磁极采用磁能积较高的钕铁硼稀土永磁资料，其高效能、高牢靠性的优点适用于齿轮丈量机。在实践消费的调试中，主轴直驱力矩电机直联的应用，大大进步了轴系系统刚性，动态响应特性快，响应曲线上升时间和峰值时间明显减少，控制系统的PID调理也愈加烦琐，KBMS直驱力矩电机的运用，不但设备构造简化，而且进步了丈量速度，加强了系统的稳定性，其主轴的定位不大于3个分辨力（仪器主轴的分辨力0.0001°），反复定位精度不大于0.0002°。这些优点使得仪器在实践的消费过程中缩短了调试周期，进步了消费效率，仪器销售后，经多家用户的运用考证，仪器的毛病率降低。基于这些优点，我们在L30、L100型齿轮丈量中心、3080型、3060A型齿轮丈量机等多款产品上开端应用KBMS系列直驱力矩电机。
2、ICD直线电机系列应用
L45型齿轮丈量中心是哈量集团精细量仪公司一款中规格的产品，为了提升产品的性能指标，在研发时决议三个直线运动轴采用直线电机直接驱动方式的计划，经过对市场上多款直线电机的性价比以及供货周期的比照，最终肯定选用科尔摩根直线电机的IDC系列。此款直线电机的构造简单、装置便当，从而简化了丈量中心直线轴的构造设计。经过实践的调试，直线轴在运动时噪音减小，电机运转简直为静音，定位不大于三个分辨力（仪器直线运动轴分辨力0.0001mm），反复定位精度不大于0.0002mm。比照动态响应曲线，采用科尔摩根直线电机的直线运动轴的刚性、动态响应、运动平稳性等主要指标比采用电机带丝杠、同步带的直线轴有着大幅度进步，其阶跃响应快速性比照为：
经过对直线轴采用两种驱动方式设备丈量结果的比对，采用直线电机的仪器在丈量螺旋线榜样时外形误差示值减小了近20%。
综上所述，哈量集团精细量仪公司采用科尔摩根直驱力矩电机和直线电机的L系列齿轮丈量中心具有丈量精度高、丈量速度高、牢靠稳定性高的技术特性。