REXROTH MKD071B-035-KG0-KN 是博世力士乐(Bosch Rexroth)公司生产的一款高性能永磁同步伺服电机。它隶属于广受欢迎的MKD系列,是该系列中一款结构紧凑、性能优异的代表性产品。
该电机采用优化的电磁设计和高质量的永磁材料,具有高动态响应、高功率密度和低转动惯量的特点。它通常与力士乐IndraDrive系列伺服驱动器配套使用,构成完整的伺服驱动系统,广泛应用于需要精密位置、速度或扭矩控制的自动化场景。
应用场景:
在一台高速全自动泡罩包装机的横切工位上,需要在毫秒级时间内将连续运行的铝塑板精确地定长切断,切口必须光滑平整,任何抖动或定位误差都会导致产品浪费或卡料。设备制造商选用了 REXROTH MKD071B-035-KG0-KN 伺服电机来驱动切刀轴。电机瞬间加速至高速,在编码器反馈的精准位置触发下急停并完成切割,随后又迅速反向加速回位。其低转子惯量确保了快速的启停响应,而高扭矩密度则保证了切割瞬间的力度充足。由于 MKD071B-035-KG0-KN 运行平稳、发热低,使得设备在每分钟超过200次的切割频率下仍能长期稳定运行,将生产效率与包装质量提升至新的高度。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | MKD071B-035-KG0-KN |
制造商 | Bosch Rexroth(博世力士乐) |
产品类别 | 永磁同步伺服电机 |
产品系列 | MKD |
框架尺寸 | 法兰尺寸:71 mm(型号中071表示) |
额定转速 | 3000 rpm(通常值,具体需查性能曲线) |
额定扭矩 | 典型值范围:根据具体型号后缀(035)及供电电压确定,例如可能在3.5 Nm左右。 |
峰值扭矩 | 可达额定扭矩的数倍(如3倍),提供强劲的瞬时过载能力。 |
编码器类型 | 多圈绝对值编码器(型号中“KN”可能表示EnDat 2.2或HIPERFACE DSL等高性能数字接口)。 |
制动器 | 集成失电制动(抱闸),安全等级高(型号中可能包含此信息)。 |
防护等级 | IP65,防尘防水,可适应存在粉尘或轻微喷溅的工业环境。 |
冷却方式 | 自然冷却(无风扇),结构更紧凑,免维护。 |
绝缘等级 | Class F (155°C),允许更高的温升,可靠性好。 |
连接方式 | 采用标准化电机连接器,配套专用电机电缆,便于快速安装与更换。 |
技术原理与创新价值:
创新点1:优化的磁路设计与高性能材料。
REXROTH MKD071B-035-KG0-KN 采用创新的内部永磁体(IPM)转子设计或高性能表面贴装磁钢。结合精密的定子绕组工艺,实现了极高的扭矩密度和功率密度。这意味着在相同体积和重量下,它能输出更大的持续扭矩和峰值扭矩,同时保持了较低的铁损和铜损,电机效率极高,发热量小。这种设计使得设备可以在更紧凑的空间内实现更强大的驱动能力,或者用更小框架的电机替代原有更大体积的电机,实现设备的轻量化和小型化。
创新点2:高分辨率集成式编码器与先进反馈技术。
该电机标配集成式的高分辨率多圈绝对值编码器(如EnDat 2.2)。这种编码器不仅提供极高的单圈位置精度,还能在断电后记忆电机所处的绝对位置圈数,无需在每次上电后执行寻零(回零)操作。这极大地简化了系统调试流程,提高了设备重启后的生产准备效率,并杜绝了因寻零失败或误差导致的停机。编码器信号通过高速数字接口传输,抗干扰能力强,数据传输可靠,是实现高精度闭环控制的基础。
创新点3:坚固的机械结构与卓越的环境适应性。
电机外壳采用高强度铝合金,并经过精密加工,确保优异的散热性能和机械刚性。高防护等级(IP65)使其能够应对生产现场的粉尘、油雾和轻微喷溅。标配的集成式失电制动器(抱闸)可在断电时立即动作,可靠地锁定电机轴,防止负载下滑,满足垂直轴应用的安全要求。这种“全副武装”的设计理念确保了 MKD071B-035-KG0-KN 能够在多种严苛的工业环境下长期稳定运行,降低故障率。
应用案例与行业价值:
案例:高端数控车床主轴C轴分度定位应用
在加工复杂轮廓的精密零件时,一台数控车床需要其主轴不仅能够高速旋转进行车削,还需要具备精确的角度分度定位功能,以实现铣削、钻削等复合加工(车铣复合)。这对驱动主轴的电机提出了极高要求:既要有强大的切削扭矩,又要有精确的定位和锁紧能力。
应用流程: 该车床使用 REXROTH MKD071B-035-KG0-KN 伺服电机直接驱动主轴(直驱或通过高精度减速机)。在进行车削时,电机运行在速度模式,提供平稳的高转速;当需要换刀或进行侧面钻孔时,控制系统切换至位置模式,电机驱动主轴快速、精准地旋转到指定角度,并由其集成的抱闸可靠锁死,为侧面加工提供一个刚性的平台。
带来的改进:
加工精度与效率双提升: 电机的高定位精度和抱闸的零背隙锁紧,保证了侧面加工的位置精度。快速的动态响应缩短了分度定位时间,整体加工节拍缩短了约20%。
简化机械结构: 替代了传统的液压或机械分度机构,简化了主轴箱设计,减少了潜在故障点,提高了机床可靠性。
实现复杂工艺: 使得一台机床能够完成多道工序,减少了工件装夹次数和机床间的转运,特别适合小批量、多品种的精密零件生产。
用户评价: 机床制造商电气设计主管表示:“Rexroth MKD071B 系列伺服电机是我们高端复合机床的‘标配’。它的精度、响应速度和内置抱闸的可靠性,完美解决了主轴分度定位的难题。客户反馈,使用我们机床加工的零件,一次装夹完成度更高,精度一致性非常好。”


相关产品组合方案:
IndraDrive系列伺服驱动器(如 HCS02, HCS03 ): MKD071B-035-KG0-KN 的最佳搭档,通过Drive-CLiQ接口实现“一键优化”,提供完美的电流环、速度环和位置环控制。
IndraDyn S系列同步伺服电机: 与MKD系列形成互补,提供不同框架尺寸、扭矩和转速范围的更广泛选择。
高精度行星减速机(如 Rexroth GF/GK系列 ): 与 MKD071B-035-KG0-KN 直连,用于降低转速、放大扭矩、匹配负载惯量,适用于重载或低速精密定位场合。
伺服电机专用电缆: 高柔性、屏蔽的电源与反馈电缆,确保电机与驱动器之间信号传输的稳定可靠,减少电磁干扰。
IndraWorks工程软件: 用于对驱动器进行参数设置、优化调试、状态监控和诊断,是发挥 MKD071B-035-KG0-KN 电机最佳性能的必备工具。
伺服电机安装支架与联轴器: 确保电机与机械负载精确对中连接的机械部件,对于保证系统性能和寿命至关重要。
制动电阻/回馈单元: 用于消耗电机在快速减速或垂直轴下放时产生的再生能量,保护驱动器。
多圈绝对值编码器电池模块(如适用): 为编码器提供断电位置记忆的备用电源。
安装维护与全周期支持:
安装 REXROTH MKD071B-035-KG0-KN 伺服电机时,必须确保电机轴与负载轴精确对中(使用激光对中仪为佳),以避免额外的径向或轴向力导致轴承过早损坏。连接电缆时,需确保电源线(U/V/W)、抱闸线和编码器线正确对应,屏蔽层可靠接地。电机运行前,务必使用IndraWorks软件进行驱动器的“一键优化”功能,自动识别电机参数并优化控制环路。
日常维护主要是保持电机表面清洁,确保散热良好;定期检查安装紧固件是否松动,电缆有无磨损;监听运行声音是否异常。电机轴承为预润滑密封轴承,通常免维护。抱闸需根据使用频率,定期检查其保持力矩和响应时间。