科爾摩根KBM電機(jī)在高動態(tài)轉(zhuǎn)臺中毫秒必爭

　　在工業(yè)制造領(lǐng)域，轉(zhuǎn)臺一直是其中一個重要的結(jié)構(gòu)，在各個行業(yè)應(yīng)用中都扮演著十分重要的角色。近年來，國內(nèi)太陽能新增裝機(jī)量日益增長，有效提高太陽能硅片產(chǎn)能的需求日益凸顯，其中以太陽能印刷機(jī)最具代表。目前最主流也是最高效率的太陽能印刷機(jī)是四工位狀態(tài)，它的每一次節(jié)拍都直接關(guān)系到整條產(chǎn)線的效率，充分體現(xiàn)了毫秒必爭的意義。

　　為了滿足太陽能硅片生產(chǎn)廠家要求，原始設(shè)備制造商(OEM)采用科爾摩根無框直驅(qū)電機(jī)(KBM系列)，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求，封裝定制化轉(zhuǎn)臺電機(jī)，將原工位節(jié)拍從400ms提高到300ms，并且在300ms基礎(chǔ)上，再次使用科爾摩根直驅(qū)方案進(jìn)行機(jī)型升級，提升到200ms，同時實(shí)現(xiàn)定位精度達(dá)到1‰度。

　　設(shè)備面臨的挑戰(zhàn)

　　目前主流的太陽能光伏硅片絲網(wǎng)印刷機(jī)，采用的是四工位的轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這種四工位旋轉(zhuǎn)平臺使得產(chǎn)生碎片時更容易處理，同時靈活應(yīng)用四個工位分別完成不同動作，從而提高生產(chǎn)效率。

　　根據(jù)絲網(wǎng)印刷轉(zhuǎn)臺的設(shè)計(jì)工藝，可以看出這樣的轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)，盤面相對較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整體機(jī)械慣量也很大。所以提高節(jié)拍對電機(jī)的要求非常高，在瞬間出力以及快速整定方面都有著嚴(yán)格的要求。根據(jù)客戶的要求，需要在原整個運(yùn)行節(jié)拍400ms左右旋轉(zhuǎn)90°，并且在該時間內(nèi)是整定結(jié)束，同時在這個時間內(nèi)定位精度為1‰度的基礎(chǔ)上，提速到300ms，這意味著較原來速率提高了30%，更高速的轉(zhuǎn)臺則需要提速到200ms左右，直接縮短一半的時間。　

　　科爾摩根直驅(qū)技術(shù)解決方案

　　針對這種高速高動態(tài)轉(zhuǎn)臺需求，科爾摩根采用直接驅(qū)動技術(shù)，提供KBM系列高壓無框電機(jī)封裝方案，配合高性能AKD伺服驅(qū)動器，解決轉(zhuǎn)臺提速問題，實(shí)現(xiàn)了在原基礎(chǔ)上速率提高30%-50%，并且在精度上也完全實(shí)現(xiàn)了客戶的需求。

　　首先，在電機(jī)選擇方面，由于客戶給出轉(zhuǎn)臺的慣量是5.2kg/m2，這相對電機(jī)來說，慣量較大。因?yàn)橄到y(tǒng)慣量越大，響應(yīng)時間就越慢，所以具有較大慣量的大直驅(qū)電機(jī)KBM是該應(yīng)用的最佳選擇。KBM所采用的先進(jìn)電磁設(shè)計(jì)，在同樣的扭矩輸出情況下，電機(jī)體積更小、旋轉(zhuǎn)更平穩(wěn)、齒槽效應(yīng)非常小;同時，多樣化的尺寸以及多重標(biāo)準(zhǔn)繞組，提高了設(shè)計(jì)方案的可配置性，減少了設(shè)計(jì)解決方案的時間?？茽柲Ω捎脩T量較大的KBM88系列電機(jī)，保證慣量比在20以內(nèi)，使得整個調(diào)試整定更加迅速。　

　　其次，在電機(jī)封裝方面，對于這種大電機(jī)的封裝，很多廠商并沒有太多把握，我們提供了整體封裝方案。同樣，我們也支持客戶進(jìn)行定制化的自行封裝，并幫助培訓(xùn)和指導(dǎo)客戶規(guī)避封裝中的問題。包括軸承的剛性要求，編碼器的選擇，封裝方式等。封裝完成后，對電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸做徑向和軸向跳動測試，均達(dá)到5μm以內(nèi)，從而保證最終轉(zhuǎn)臺的精度。另外，在實(shí)施這個方案時，同時增加的水冷設(shè)計(jì)，有效的提高電機(jī)的持續(xù)扭矩輸出。

　　AKD伺服驅(qū)動器的性能也至關(guān)重要，AKD伺服驅(qū)動器具有業(yè)界領(lǐng)先的三環(huán)刷新頻率(670ns電流環(huán)刷新、62.5μs速度環(huán)刷新、125μs位置環(huán)刷新)以及先進(jìn)的伺服技術(shù)，比如高階觀測器、雙二階濾波器以及高精度伺服算法，從而縮短整定時間。

　　給客戶帶來的收益

　　科爾摩根KBM電機(jī)搭配AKD高性能伺服驅(qū)動器在高動態(tài)轉(zhuǎn)臺中的應(yīng)用，讓客戶設(shè)備更具競爭力：