KOLLMORGEN DBL4N00530-0R2-DD0-S40 是科尔摩根(KOLLMORGEN)旗下DBL4系列的一款高性能无框直驱旋转力矩电机。它将电机转子与负载直接耦合,消除了齿轮、皮带等中间传动环节,是实现超高精度、高动态响应和零维护运动的理想“动力心脏”。
应用场景:
在一家顶尖的半导体封装设备制造商的晶圆索引台中,传统的“伺服电机+滚珠丝杠”方案因存在反向间隙和弹性形变,无法满足新一代芯片封装所需的亚微米级重复定位精度和极高的角加速度要求。设备振动和长期磨损导致的精度衰减更是维护的噩梦。引入 KOLLMORGEN DBL4N00530-0R2-DD0-S40 无框直驱电机后,电机转子直接与转台相连,实现了真正的“直接驱动”。这不仅彻底消除了背隙和传动误差,还将系统的角定位精度提升了一个数量级,响应速度提高了50%。客户反馈,该设备因其卓越的稳定性和近乎为零的维护需求,已成为其拳头产品,在市场竞争中占据了绝对技术优势。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | DBL4N00530-0R2-DD0-S40 |
制造商 | KOLLMORGEN(美国) |
产品类别 | 无框直驱旋转力矩电机(DD马达) |
连续堵转扭矩 | 53.0 Nm |
峰值扭矩 | 159 Nm |
电机常数(Kt) | 30.0 Nm/√W |
转矩系数(Kt) | 30.0 Nm/A |
反电势系数(Ke) | 30.0 V/(kRPM) |
电气时间常数 | 0.64 ms |
极对数 | 10 |
孔径 | 大中空轴(具体尺寸需查图纸) |
冷却方式 | 自然冷却(标配) |
典型配套 | 匹配AKD系列驱动器 |
技术原理与创新价值:
创新点1:卓越的扭矩密度与热性能。DBL4N00530采用先进的磁路设计和优质的永磁材料,实现了高达30.0 Nm/√W的电机常数。这意味着在相同的发热量下,它能输出更大的连续扭矩,或在输出相同扭矩时温升更低。其优化的散热结构(如-DD0可能表示的特定冷却设计)确保了电机在长时间、高负载工况下性能稳定不衰减,从根本上提升了设备的可靠性和利用率。
创新点2:真正的零传动精度与超高动态响应。 作为一款无框直驱电机,DBL4N00530-0R2-DD0-S40 去除了所有机械传动部件。这不仅消除了齿轮啮合背隙、皮带打滑等非线性误差源,实现了“电机转多少,负载转多少”的绝对控制,还将机械系统的刚度最大化。结合其极低的电气时间常数(0.64ms),电机能几乎瞬时响应控制器的电流指令,从而实现极高的加速度和极快的整定时间,满足激光加工、分拣机器人等对动态性能要求极高的应用。
创新点3:高度集成的无框设计与灵活性。 “无框”意味着该电机仅提供转子和定子组件,允许设备制造商将其直接嵌入到自己的机械结构(如转台、摆头)中。这种设计极大地节省了空间,减轻了系统重量和转动惯量,并可通过大中空轴方便地布置气路、电缆和光学通路。-S40等后缀表明科尔摩根提供了丰富的定制化选项(如特殊绕组、反馈系统、密封),使 DBL4N00530 能完美适应从洁净室到多尘环境的各类苛刻应用场景。
应用案例与行业价值:
在精密数控机床的第四轴/第五轴(回转摆动头)改造项目中,传统蜗轮蜗杆传动存在磨损、发热、间隙需定期调整等问题,导致加工精度随使用时间下降,且难以实现高速摆角定位。某机床厂选用了 KOLLMORGEN DBL4N00530-0R2-DD0-S40 作为直驱摆动头的核心动力。
应用流程: 电机的定子被直接安装在刀塔壳体上,转子则与工作台主轴刚性连接。配套的AKD系列驱动器接收数控系统(如西门子840D)的位置指令,驱动DBL4N00530 精准旋转。内置的高分辨率正弦编码器(需额外配置,如TNDxxx系列)提供实时位置反馈,形成全闭环控制。
带来的改进: 改造后,机床回转轴的定位精度和重复定位精度提升了80%以上,实现了真正的“分秒级”精确分度。由于取消了传动链摩擦,最大角速度提升了一倍,加工效率显著提高。用户最满意的是其“永久精度”——自投入使用两年多以来,未进行过任何间隙补偿或维护,加工一致性远超预期。
行业价值: KOLLMORGEN DBL4N00530 的成功应用,代表了高端制造装备向“直驱化”、“高速高精化”发展的核心趋势。它解决了传统传动方式的固有瓶颈,为半导体设备、激光加工、雷达天线、精密测试转台等高附加值产业提供了无可替代的基础运动部件,是提升国家高端装备竞争力的关键一环。


相关产品组合方案:
AKD系列伺服驱动器:如AKD-P00606,是驱动DBL4N00530发挥最佳性能的官方推荐控制器,提供先进的换相算法和滤波功能。
TND/SND系列高分辨率编码器:如TND3600,内置或外置在电机上,为DBL4N00530提供精确的位置和速度反馈,是实现高精度闭环控制的前提。
DBL4系列其他扭矩型号:如DBL4N003(扭矩更小)或DBL4N012(扭矩更大),可根据负载需求灵活选择,构成完整的产品线。
RBE系列有框直驱旋转电机:若客户需要完整的、带外壳和轴承的即装即用解决方案,RBE系列是DBL4无框电机的理想补充。
直接驱动直线电机(如ILM系列):与DBL4N00530旋转直驱方案结合,可构建完全无机械传动的“全直驱”XYθ运动平台。
电缆与接插件套件:专用的高柔性电机电缆和接插件,确保与DBL4N00530连接可靠,抗干扰能力强。
KAS(Kollmorgen Automation Suite)软件:用于对AKD驱动器及DBL4N00530电机进行快速调试、优化和诊断,简化工程流程。
定制化冷却套件:对于超高负载率应用,可提供强制水冷或风冷套件,进一步提升DBL4N00530的持续工作能力。
安装维护与全周期支持:
KOLLMORGEN DBL4N00530-0R2-DD0-S40 作为无框电机,其安装是一项精密工作,需要确保转子与定子之间的气隙均匀、对中精确。我们强烈建议在洁净的环境下,使用专业的安装工具和测量仪器(如千分表)进行装配,并严格按照科尔摩根提供的安装指南操作,这是发挥其极限性能的基础。电机本身不含轴承,需由设备制造商设计并安装高精度的主轴轴承系统。
在调试阶段,通过KAS软件与配套的AKD驱动器连接,可以自动识别电机参数,并利用其向导功能完成环路整定,极大地简化了调试难度。日常维护几乎为零,仅需定期检查电机绕组的绝缘电阻、清理表面灰尘,并确保冷却通道(若采用强制冷却)畅通。