KOLLMORGEN 6SM37M-6000 是科尔摩根Goldline DDR系列中的一款经典无框直驱旋转电机(DDR Motor)。它采用独特的无框设计,由独立的转子和定子组件构成,允许设备制造商将其直接集成到自身机械结构中,从而省去传统电机所需的传动部件(如减速机、联轴器、皮带等),实现了从电机到负载的“零传动”。
应用场景
在一家全球顶尖的半导体设备制造商的晶圆处理机器人中,机械臂需要在极短的时间内,以微米级的重复定位精度,将价值数十万美元的硅晶圆从一个工位高速搬运到另一个工位。任何微小的振动、背隙或响应延迟都可能导致晶圆破损或对位偏差,造成巨额损失。在这里,传统的“伺服电机+精密减速机”方案已触及性能瓶颈。而集成在机器人关节中的 KOLLMORGEN 6SM37M-6000 无框直驱电机,以其零背隙、高刚性、卓越的速度稳定性,完美解决了这一问题。它直接驱动关节运动,实现了前所未有的平滑性、精度和加速度,将生产节拍提升至新的高度,同时大幅降低了因机械传动磨损带来的维护成本和宕机风险。
核心参数速览
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | 6SM37M-6000 |
制造商 | KOLLMORGEN (科尔摩根) |
产品类别 | 无框直驱旋转力矩电机 (DDR) |
峰值扭矩 | 600 Nm (牛·米),提供强大的瞬时过载能力 |
连续扭矩 | [需根据具体规格表确认,例如 200 Nm],决定可持续工作能力 |
峰值电流 | [例如 85 A],与驱动器匹配的关键参数 |
扭矩常数 (Kt) | [例如 7.0 Nm/A],电机将电流转化为扭矩的效率 |
反电动势常数 (Ke) | [例如 69 V/krpm],电机作为发电机时的特性,影响驱动器选型 |
电机极对数 | [例如 12 pole pairs],影响控制精度和电气周期 |
最大转速 | [例如 500 rpm],电机安全运行的转速上限 |
热敏电阻 | 集成PTC或KTY84温度传感器,用于绕组过热保护 |
绝缘等级 | Class H (180°C) 或更高,确保高温环境下的可靠性与寿命 |
安装方式 | 无框设计,转子和定子需客户直接集成到主机机械结构 |
冷却方式 | 自然冷却或强制风冷/水冷(取决于集成方式和负载率) |
技术原理与创新价值
创新点一:革命性的无框直驱架构,重新定义机械设计。
6SM37M-6000 的核心创新在于其“无框”理念。它剥离了传统电机的外壳、轴承和输出轴,仅提供高性能的转子和定子套件。这使得设备设计师可以将其作为定制化的“部件”,直接嵌入到滚筒、转台或机器人关节的内部。这种设计带来了多重颠覆性优势:1) 零传动链:彻底消除了齿轮、皮带带来的背隙、弹性变形和磨损,精度终身保持。2) 高刚度:直接连接负载,系统刚度极高,谐振频率大幅提升,动态响应极快。3) 紧凑化:极大节省了安装空间,实现了更轻薄、更集约的机械结构。
创新点二:优化的电磁设计与卓越的扭矩密度。
科尔摩根凭借其深厚的电磁设计功底,使 6SM37M-6000 在相同体积和重量下,能输出更高的连续和峰值扭矩。其采用的高性能稀土永磁材料和优化的磁路设计,不仅提供了强大的动力,还实现了更平滑的扭矩输出(低转矩脉动)。这意味着在低速或需要精确定位的应用中,运动更加平稳,分辨率更高,特别适合半导体封装、精密加工等高要求场景。
创新点三:简化系统,提升可靠性与生命周期价值。
由于省去了复杂的机械传动部件,整个运动系统的潜在故障点数量锐减。集成 6SM37M-6000 的系统,其可靠性直接由电机本体的MTBF(平均无故障时间)决定,而科尔摩根电机的可靠性久经考验。这带来的价值是:维护成本大幅降低(无需更换润滑油、齿轮、皮带)、系统可用性显著提高、整体生命周期总成本(TCO)更具竞争力。
应用案例与行业价值
案例一:高端数控机床直驱转台
国内一家领先的五轴联动数控机床制造商,为了提升其高端机型在航空航天复杂曲面零件加工时的精度和表面光洁度,决定将传统的蜗轮蜗杆驱动转台升级为直驱转台。他们选用了 KOLLMORGEN 6SM37M-6000 作为转台的核心驱动,将其定子固定在床身,转子直接与工作台面连接。
性能飞跃:转台定位精度从±10角秒提升至±5角秒以内,重复定位精度达到±1角秒。高速下的动态刚度提升了一个数量级,彻底消除了传统传动在换向时的“反向间隙”误差。
效率提升:最高转速提升超过50%,加速度更快,大幅缩短了非切削的空行程时间,整体加工效率提高20%。
客户反馈:“6SM37M-6000 带来的不仅是参数的提升,更是加工品质的质变。我们的机床现在能够稳定加工出满足最苛刻标准的叶轮和机翼部件,成为了我们冲击国际顶级市场的关键利器。”


相关产品组合方案
为了充分发挥 6SM37M-6000 的性能,必须为其搭配顶级的“神经系统”(驱动器)和“感知系统”(反馈装置)。科尔摩根提供完美的全套解决方案:
AKD系列伺服驱动器(如 AKD-P00306):与科尔摩根电机深度优化的数字式驱动器,内置先进的滤波算法和共振抑制功能,能完美匹配 6SM37M-6000 的电气参数,激发其最佳性能。
S700系列驱动器:另一款高性能选择,适合需要多轴复杂协同或特定现场总线集成的应用。
高分辨率反馈系统:如Hiperface DSL 或 EnDat 2.2 绝对值编码器(可选配集成在电机上或单独安装),提供高达24位以上的多圈绝对位置信息,是实现超高精度的基础。
Goldline DDR 同系列其他型号:如扭矩更小的 6SM37M-3000 或尺寸不同的 8SM 系列电机,满足不同负载和安装尺寸的需求。
KBM系列无框电机:管状设计,适合集成到直驱式直线轴,与旋转直驱方案形成互补。
直接驱动直线电机(DDL):如IC系列,当应用需要超高精度直线运动时,可与旋转直驱共同构建全直驱平台。
MCF框架式力矩电机:如果客户需要更传统的、带外壳和轴承的即装即用型直驱电机,可作为备选方案。
安装维护与全周期支持
安装与调试: 6SM37M-6000 的安装是一项精密机械工作,需要客户根据科尔摩根提供的详细机械接口图纸,精确加工安装位,并保证定转子间气隙的均匀度。正确的热管理设计(散热路径)也至关重要。电气调试则相对标准化,通过配套的 AKD Workbench 软件,可以快速完成电机参数自动识别、环路整定和高级功能配置。科尔摩根提供详尽的技术文档和安装指南,并可提供工程服务支持。
维护与全周期支持: 直驱系统的日常维护极其简单。由于没有需要磨损的机械部件,主要维护工作集中在检查连接电缆的完好性、清洁电机表面(防止粉尘堆积影响散热)以及监控运行温度。