直接驱动技术在包装领域的应用

　　与其它应用领域相比，包装设备在速度与精度方面对自动化产品有着更高的要求。直接驱动技术作为一项高科技的控制技术，越来越多被应用于包装领域。在直接驱动下，发动机和负载之间可以直接进行耦合，从而大大降低了系统中元件的数量，提高了伺服性能和可靠性，缩短了安装时间，减少了维护要求。因此，直接驱动技术能够经常从本质上提高包装设备的生产力。尽管采用直接驱动技术的设计和集成成本较高，但是由于具有较少的元件、更高的可靠性和极低的维护成本，直接驱动技术的总成本会更低。

　　直接驱动技术

　　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，这种结构设计从根本上改变了原有的旋转电机加丝杠结构，消除了机械传动带来的间隙、柔性及与之相关的系列问题，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，因此成为包装、印刷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，还能够帮助 OEM 厂商快速将产品推向市场。

　　直接驱动旋转轴（A、B、C轴）的伺服电机称为直接驱动旋转(DDR)电机，通常要求低转速、大转矩、转角高分辨率。DDR电机与负载的连接有两种方式（无需联轴器）：一种是带有中空轴的有框架DDR电机，负载轴直接插入电机的中空轴；另一种是无框架（分装式）DDR电机，定子安装在负载的框架上，转子直接安装在负载轴上，将电机转子成为负载的一部分，可以为用户提供十分紧凑的机械设计解决方案。

　　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）是丹纳赫传动的最新产品，也是直接驱动技术中非常特别的一种，将无框架电机和全封闭式 DDR 的最佳特点组合在一起，设计非常独特，属行业首创。由于可以使用机器上的轴承，所以CDDR本身没有轴承，但它拥有其它所有装置，包括转子、定子、出厂前调准的正弦编码器和革新的压紧联轴节/装运夹。CDDR只使用单一部件号，确保客户可以在30分钟内实现即装即用。

　　CDDR拥有CE 认证并满足UL全球应用标准，可用于230V、400V和480V电压，以满足最大的设计灵活性和稳健的运行。CDDR拥有五种框架规格，包括4.25、5.4、7.4、9.8 和 13.7 平方英寸。CDDR 采用的是S300和S600 标准驱动系统，C09 和 C13 有通孔选件。CDDR 连续转矩为4.6至500 N-m，转速高达2,500转/分钟。

　　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电机还可提高冲压机的性能，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。

　　直接驱动技术在包装领域的应用

　　50 多年来，OEM 已成为冲压机进给系统的领先制造商。他们早期使用机械分度器和精密加工的辊轮来制造机器，以达到所需的进给长度。随后采用了伺服驱动器来提供可编程进给长度，在设计上更为灵活。他们起初使用的是带有减速器和皮带的常规旋转电机，随后采用了直接驱动技术，从而认识到了它的总体成本和性能优势，具体表现如下：

　　1. 重新设计的新型机器拥有迄今为止最为平稳的启动。

　　2. 性能的提高使客户能够提前完成生产计划，从而可以利用多余的生产能力接手更多的业务。

　　3. 重新设计的机器提高了市场的关注度，扩大了销售。

　　4. DDR 的高性能使产品质量和产量得到提高。

　　总之，通过采用直接驱动技术可以提高精度、增加产量、不用维护、提高可靠性、减少零部件、降低噪音。凭着极具竞争力的前期成本、简单快捷的安装和整个使用周期内的费用节省，直接驱动技术将成为包装行业新型机器设计的热门之选。