KUKA 1FK7081-5AZ91-1ZZ9-Z S10

KUKA 1FK7081-5AZ91-1ZZ9-Z S10 是库卡公司为其工业机器人及精密自动化系统量身定制的一款高性能永磁同步伺服电机。它属于伺服驱动系统的核心执行元件，负责将电控信号精确转化为机械转矩和转速，直接驱动机器人关节或自动化单元的机械传动部件。该电机以其高扭矩密度、卓越的动态响应特性、紧凑的结构及与库卡控制系统的高度集成性，成为实现高速、高精度运动控制的动力基石。

应用场景：

在全球知名的汽车制造厂焊装车间里，一台 KUKA KR 210 R2700 六轴机器人正以每秒超过2米的惊人速度，在车身骨架间穿梭，进行点焊作业。其第4轴（大臂旋转）和第6轴（手腕旋转）的快速、精准定位，正是由两台 KUKA 1FK7081-5AZ91-1ZZ9-Z S10 伺服电机提供动力。当机器人控制器（KRC）发出运动指令后，伺服驱动器将电流精确注入电机绕组，产生强大的旋转磁场。电机转子随之响应，在数毫秒内加速到预定转速，并通过精密减速机将扭矩放大，驱动重达数百公斤的机械臂和焊枪稳定、准确地到达每一个焊点。在整个过程中，电机内置的高分辨率编码器实时反馈位置和速度信息，形成闭环控制，确保每个焊点的位置误差小于0.1毫米。1FK7081-5AZ91-1ZZ9-Z S10 必须耐受焊接环境的飞溅、振动和电磁干扰，并以每天数百万次启停的强度长期可靠工作，是保障汽车生产线高节拍、高质量生产的无名英雄。

核心参数速览：

技术原理与创新价值：

KUKA 1FK7081-5AZ91-1ZZ9-Z S10 的卓越性能源于其在电机电磁设计、热管理和系统集成方面的深度优化：

· 创新点1：优化电磁设计与高动态响应。 该电机采用高性能钕铁硼永磁体和优化的磁路设计，实现了极高的扭矩密度和功率密度。这意味着在给定的体积和重量下，它能输出更大的扭矩，使机器人关节设计更紧凑、负载能力更强。其低转子惯量设计，配合高饱和磁通的定子铁芯，使电机具备极快的加减速能力（高动态响应），这对于要求高速、频繁启停的机器人应用至关重要，能显著缩短节拍时间。

· 创新点2：深度集成与机器人专用适配。 1FK7081-5AZ91-1ZZ9-Z S10 并非标准通用伺服电机，而是经过库卡专门选型和适配的版本。其编码器协议、电气接口、机械安装尺寸、冷却方式乃至制动器规格，都与库卡机器人本体的结构、KUKA KRC 控制器及 KUKA Servo Pack 驱动器深度匹配。这种深度集成确保了电机、驱动器和控制器之间的最优协同，实现了极低的速度波动（低速平稳性）和高刚性，使得机器人末端轨迹精度和重复定位精度达到顶尖水平。后缀“S10”指明了其集成的安全制动器规格，专为满足机器人在断电或急停时安全保持位置的需求。

应用案例与行业价值：

案例一：白车身点焊机器人动力升级与维护 一家大型汽车主机厂的焊装线上，一台服役多年的KR 210机器人第4轴电机出现异响和扭矩下降，导致焊接位置漂移，影响车身拼接精度。维修团队使用原厂 KUKA 1FK7081-5AZ91-1ZZ9-Z S10 电机进行更换。由于是精准匹配的原装备件，安装过程顺畅，电气接口即插即用。更换后，通过KUKA标准的零点标定和参数加载流程，机器人迅速恢复了最佳性能。产线经理表示：“使用原厂编码的电机，无需任何复杂的参数调试，机器人的动态性能和定位精度完全恢复到出厂状态。这避免了因使用非标件可能导致的匹配问题或性能损失，一次更换就彻底解决了问题，保障了生产线的OEE（全局设备效率）。” 案例二：精密机床上下料机器人精度保障 一家精密零部件加工企业引入库卡机器人进行数控机床的自动化上下料。对机器人的重复定位精度要求极高（±0.05mm）。选配了搭载 1FK7081-5AZ91-1ZZ9-Z S10 等高精度电机的KR AGILUS系列机器人。该电机极低的齿槽转矩和编码器的高分辨率，确保了机器人在拾取和放置微小工件时动作极其平滑、精准，无任何“爬行”或抖动现象。设备主管反馈：“这台机器人能够稳定地从机床上取出公差在微米级的零件，这很大程度上得益于关节电机的卓越性能。1FK7系列电机 的平稳性，让我们对自动化方案的成功实施充满信心。”

相关产品组合方案：

KUKA 1FK7081-5AZ91-1ZZ9-Z S10 伺服电机作为机器人运动的核心，必须与以下系统组件无缝协作：

1. KUKA 伺服驱动器 (KSP, Servo Pack)：为电机提供精确的电流控制，接收控制器指令并驱动电机，同时处理编码器反馈。驱动器型号必须与电机功率和编码器类型完全匹配。

2. KUKA 机器人控制器 (KRC4, KRC5)：系统的“大脑”，运行机器人操作系统和应用程序，计算运动轨迹，并向伺服驱动器发送位置/速度/转矩指令。

3. KUKA 机器人减速机 (如 RV 减速机， 谐波减速机)：连接在电机输出轴与机器人关节之间，将电机的高转速、低扭矩转换为关节所需的低转速、高扭矩，是保证精度和刚性的关键。

4. 电机动力与反馈电缆：专用电缆束，包含电机三相动力线、编码器反馈线、制动器电源线和温度传感器线，其屏蔽和柔韧性对信号质量至关重要。

5. KUKA 系统软件 (KSS - KUKA System Software)：用于对机器人系统进行编程、参数设置、调试和诊断，包括电机的辨识和优化。

6. 电池盒 (用于绝对值编码器)：为电机的多圈绝对值编码器提供断电后的位置记忆电源，确保机器人重启后无需重新回零。

7. 冷却系统 (如风扇)：对于需要强制风冷的电机型号，配套的冷却风扇是保证其持续高负载运行的必要附件。

安装维护与全周期支持：

KUKA 1FK7081-5AZ91-1ZZ9-Z S10 伺服电机的安装与更换是一项精密工作，必须由经过库卡认证的工程师操作。操作前必须确保机器人系统完全断电、锁定，并释放制动器（如需移动关节）。拆卸时需记录所有电缆连接位置，小心移除电缆和机械连接。安装新电机时，需确保结合面清洁，并使用规定的力矩紧固螺栓。电缆连接必须牢固且方向正确，特别是编码器接口极其精密，需防止针脚弯曲。 日常维护主要包括状态监测和环境维护。通过KUKA操作面板或WorkVisual软件，可以监控电机的运行电流、温度、负载率等参数。定期检查电机外观是否有磕碰、油污或液体侵入，清洁冷却风道（如有）。检查电缆是否有磨损或折弯。当电机出现异常噪音、过热或报警（如编码器故障、过载）时，需及时停机诊断。更换电机后，必须执行机器人零点标定和系统参数校验，这是恢复机器人精度的关键步骤。