1. 特色與優(yōu)點(diǎn)
與傳統(tǒng)結(jié)合旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)與減速齒輪的平臺(tái)比較：
直接驅(qū)動(dòng)，沒(méi)有減速齒輪，如圖1所示。
圖1 HIWIN轉(zhuǎn)距電機(jī)與傳統(tǒng)伺服電機(jī)加齒輪箱的比較
TMS的優(yōu)點(diǎn)有：
● 體積小，安裝容易；
● 較少磨耗與發(fā)塵，可靠性、效率與壽命提高；
● 減少中間減速齒輪旋轉(zhuǎn)質(zhì)量與齒輪背隙，定位反應(yīng)快，重復(fù)定位精度與定位精度高；
● 也因免除了減速齒輪，整體平臺(tái)散熱均勻，且結(jié)構(gòu)熱膨脹旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)，可得較穩(wěn)定的定位精度。且可加裝水冷裝置，使系統(tǒng)在大扭力高負(fù)載下，溫度更加穩(wěn)定，精度表現(xiàn)更加出色。
2. 應(yīng)用領(lǐng)域
HIWIN-TMS轉(zhuǎn)矩電機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域包含半導(dǎo)體與面板設(shè)備、工具機(jī)、工業(yè)自動(dòng)設(shè)備與航天與國(guó)防。典型半導(dǎo)體與面板設(shè)備的應(yīng)用包含快速的工件檢測(cè)與分類(lèi)，晶圓與面板的傳輸定位等。如圖2所示，一客戶(hù)結(jié)合本公司線(xiàn)性電機(jī)定位平臺(tái)(水平軸)、螺桿定位模塊(垂直軸)與TMS成一快速晶圓取放機(jī)械手臂，與傳統(tǒng)取放平臺(tái)比較，這非傳統(tǒng)、低成本機(jī)械手臂不但定位精度提升，且產(chǎn)出提高2倍以上。
圖2 HIWIN精密轉(zhuǎn)矩電機(jī)平臺(tái)的應(yīng)用
主要工具機(jī)應(yīng)用有三項(xiàng)：A/C軸旋轉(zhuǎn)定位、五軸加工機(jī)旋轉(zhuǎn)加工頭與快速刀具轉(zhuǎn)換模塊。早期工業(yè)自動(dòng)化使用TMS的是產(chǎn)業(yè)機(jī)器人、近期興起的則是電動(dòng)汽車(chē)的使用。TMS于國(guó)防的應(yīng)用如載具的控制與模擬訓(xùn)練，在航天上應(yīng)用如天文望眼鏡的控制。另外值得一提近期TM的應(yīng)用是家電洗衣機(jī)滾筒的驅(qū)動(dòng)與居家電梯的驅(qū)動(dòng)。
3. 動(dòng)作原理、種類(lèi)與主要構(gòu)成
由于沒(méi)用減速齒輪，為達(dá)到相當(dāng)輸出扭矩，TMS采用較一般旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)更多磁極的高扭矩輸出電機(jī)，HIWIN-TMS采用多級(jí)3相永磁馬達(dá)。
其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在：
● 高扭矩容積比；
● 高效率，發(fā)熱量低；
● 可搭配市面伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器，系統(tǒng)整合限制低。
圖3 精密轉(zhuǎn)矩電機(jī)的結(jié)構(gòu)
圖3為大銀T M S系列定位平臺(tái)構(gòu)成剖面圖，其主要構(gòu)成組件為：軸承、中空旋轉(zhuǎn)主軸、永磁動(dòng)子、線(xiàn)圈定子與位置編碼器。其中位置編碼器是以影響T M S定位性能的關(guān)鍵組件之一。常用兩種位置編碼器：光學(xué)式 (optical type)與分解器式(resolver type)。光學(xué)式分辨率較高，但是單價(jià)高，而分解器成本低，且可在惡劣環(huán)境操作。
4. 轉(zhuǎn)矩電機(jī)定位平臺(tái)選用
圖4 HIWIN轉(zhuǎn)矩電機(jī)平臺(tái)系統(tǒng)
圖4為轉(zhuǎn)矩電機(jī)定位平臺(tái)的一電控配置布局例，圖中轉(zhuǎn)矩電機(jī)平臺(tái)采大銀TMS系列平臺(tái)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)使用美商COPLEY XENUS 型驅(qū)動(dòng)器，轉(zhuǎn)矩電機(jī)定位平臺(tái)選用與傳統(tǒng)伺服電機(jī)選用步驟類(lèi)似如下：
第一步：確認(rèn)需求的最大轉(zhuǎn)速與負(fù)荷旋轉(zhuǎn)貫量沒(méi)超過(guò)額定值；
第二步：確認(rèn)需求的定位分辨率與重現(xiàn)度沒(méi)超過(guò)額定值；
第三步：依據(jù)應(yīng)用的運(yùn)動(dòng)速度曲線(xiàn)圖(Motion Profile)計(jì)算等效扭矩；
第四步：確認(rèn)所求等效扭矩小于額定馬達(dá)連續(xù)扭矩；
第五步：確認(rèn)應(yīng)用煞車(chē)時(shí)是否需要回升電阻。
5. 結(jié) 論
以上本文簡(jiǎn)介轉(zhuǎn)矩電機(jī)定位平臺(tái)的特色與應(yīng)用、動(dòng)作原理、種類(lèi)結(jié)構(gòu)與選用步驟，希望能對(duì)國(guó)內(nèi)廣大的機(jī)械、電氣設(shè)計(jì)工程師設(shè)計(jì)設(shè)備時(shí)提供一條新思路，在未來(lái)機(jī)械設(shè)備高精度、高速度、潔凈環(huán)保的高要求下，提升自身設(shè)備的附加值，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。天津隆創(chuàng)日盛公司將在大銀HIWIN集團(tuán)的帶領(lǐng)下，全力為國(guó)內(nèi)廣大設(shè)備生產(chǎn)廠商提供更高性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品、更加優(yōu)質(zhì)周到的服務(wù)。■
關(guān)于隆創(chuàng)日盛：
天津隆創(chuàng)日盛科技有限公司隸屬于大銀（HIWIN）集團(tuán)。
集團(tuán)總部位于臺(tái)灣省臺(tái)中市工業(yè)區(qū)。關(guān)系企業(yè)：大銀微系統(tǒng)股份有限公司、上銀科技股份有限公司，主要生產(chǎn)基地均在臺(tái)灣。同時(shí)HIWIN集團(tuán)分別在德國(guó)、瑞士、捷克、日本、美國(guó)、俄羅斯、巴西、南非等國(guó)家設(shè)立研發(fā)生產(chǎn)及銷(xiāo)售機(jī)構(gòu)。已基本構(gòu)成覆蓋全球主要工業(yè)國(guó)家的銷(xiāo)售和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。天津隆創(chuàng)日盛科技有限公司總部位于中國(guó)北方經(jīng)濟(jì)中心的天津，設(shè)有近兩千平方米的倉(cāng)儲(chǔ)、加工、物流中心服務(wù)全國(guó)，并在上海，東莞設(shè)立一千平方米集散中心，覆蓋長(zhǎng)三角珠三角及環(huán)渤海三個(gè)重要制造業(yè)區(qū)域，同時(shí)在全國(guó)主要工業(yè)區(qū)域設(shè)立十幾個(gè)分公司，辦事處、近距離服務(wù)于制造業(yè)，企業(yè)。
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