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直接驱动技术在瓦楞印刷行业中的应用
作者:丹纳赫传动
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伺服与运动控制展厅
电机驱动器, 伺服电机, 伺服控制系统, 数控系统, ...
传统的瓦楞印刷机采用的是机械传动结构,送纸机和每个印刷机机组由一条贯穿整机的传动轴 或一系列齿轮机构进行驱动,整个传动链的初始端是一台为整机提供动力的交流或直流电机。送纸机和印刷机的每个单机之间的相位调节,则由包括一系列差动齿轮和调节电机组成的结构来实现。这种方式不但结构复杂,成本较高,而且平稳性和精度都难以满足客户的需求。越来越多的瓦楞印刷企业已经认识到了这一点,并逐渐利用直接驱动技术对其机床进行了重新设计,不但增强了印刷品质,简化了设计,而且增强了可靠性,延长了机器使用寿命,为机床在市场竞争中带来了很大的优势。

直接驱动的特点

所谓直接驱动就是将直接驱动旋转电机(DDR)或直接驱动直线电机(DDL)直接耦合或连接到从动负载上,从而实现与负载的刚性耦合。

由于取消了传动皮带和齿轮箱等部件,直接驱动解决方案简化了机器设计,消除了噪音较大的机械传动以及这种传动所伴随的性能限制,具有免维护、高刚度、无需润滑、定位精度高、速度平稳、运行安静等优点,因此成为印刷、包装等领域应用的理想选择,大大提高了设备的生产率和可靠性。同时,由于装配紧凑、零部件少、安装和使用便捷,该解决方案还能够帮助 OEM 厂商快速将产品推向市场。

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直接驱动旋转电机

直接驱动旋转电机,有时也称作转矩电机,可将负载直接连接到电机上,能在相对较低的速度时产生较高转矩,可应用于高速芯片分选机。DDR能够为客户带来的好处有:

1. 清洁的机械部件——DDR可以减少零部件数量,缩短组装时间;
2. 伺服性能提高——DDR可将精度提高50倍,具备更高的伺服性能和更大的带宽,并且不需要惯量“匹配”;
3. 免维护——DDR既没有需要张紧和调节的皮带,也没有会发生泄漏并需要润滑的齿轮,所以几乎不需要维护;
4. 重复性提高——DDR 的精度和重复性不会像机械分度器那样随时间而下降;
5. 缩短机器停机时间——DDR不存在会断裂的机械传输部件;
6. 运行噪音低——噪音可降低高达 20db。

作为 DDR 产品技术的领导者,丹纳赫传动(Danaher Motion)提供了众多DDR 解决方案,以便与客户的机器进行最佳匹配。

Cartridge DDR(CDDR)电机是丹纳赫传动的最新专利产品,是业内第一种将无框架电机技术的节省空间和性能上的优点与全框架电机的安装简便性相结合的电机。CDDR 电机由一个转子、定子和工作整定型高分辨率反馈装置组成,本身不含轴承,在安装到机器上时,电机的转子通过机器的现有轴承来支承。

创新的压紧联轴器将转子啮合到负载上,使二者融为一体,消除了电机与负载之间的柔性。CDDR 电机的框架通过与常规伺服电机相同的螺栓圆周和导孔直径安装到机器上,节省了空间和设计时间,简化了整个系统。

与其它直接驱动电机配置相比,CDDR 电机在成本效益和使用方便性上有了显著飞跃。有框架电机和反馈装置的安装和调试需要几个月时间,而 CDDR 只需简便地将轴与导向装置对准,从转运箱中取出到开始运转的时间仅需 5 分钟。CDDR 电机可在任意方向上安装,包括水平轴或垂直轴安装。

由于采用了独特的低成本设计,CDDR电机较带有机械传动的传统伺服系统更具价格优势。尽管采用CDDR的初始成本稍高,但使用达五年以上时,仅单个传动轴的操作成本就可比采用传统伺服系统节省一万美元以上。

CDDR电机还可提高机床的性能,例如可以提高精度、减少部件数量、缩短组装时间,因而可以为OEM提供最佳总体成本解决方案。

直接驱动技术的应用

一家全球领先的瓦楞印刷企业最初采用的是机械传动结构的瓦楞印刷机。然而随着用户对机床的精度和效率的要求的不断提高,原有的传动方式远远达不到客户的需求。后来这家企业了解到了直接驱动技术的益处,便以获得了专利技术的CDDR电机为主,对他们的瓦楞印刷机进行了重新设计。最初他们仅打算在机床模切工作站上采用CDDR电机,后来他们意识到,在印刷工作站上也可以采用CDDR电机,这样就完全剔除了以往所使用的机械连接的驱动方式。结果是在每个印刷工作站上采用3台CDDR电机,在模切工作站上采用3台CDDR电机,纵向定程进刀采用2台CDDR电机。CDDR技术还促使其完成了一项艰难的工作,即把CDDR电机与机床另外14个轴的常规旋转电机、丹纳赫传动500系列滚珠导轨和BS&A滚珠丝杠副结合在一起。这家企业的总工程师表示,他们之所以采用丹纳赫传动的CDDR技术,就是因为这项专利技术能够令人以最简易的方法运用直接驱动技术。

另外,值得一提的是,CDDR除了增强简易性和定位性之外,还可适用于机床多个印刷工作站“在线”或“下线”的设计,即当产品在其它印刷工作站上生产的同时,机床能够设置一个或更多的印刷站。这种“边生产边设置”的特性极大地提高了机床的效率,给批量工作带来了更高的价值。通过去除一连串的机械驱动,CDDR实现了这一功能特性。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (3/2/2009)
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