Động cơ truyền động trực tiếp quay rỗng (còn gọi là Động cơ DDR trục rỗng hoặc Động cơ mô-men xoắn lỗ khoan rỗng) loại bỏ các bộ phận truyền động cơ học (bánh răng, đai, khớp nối) bằng cách tích hợp trực tiếp việc tạo mô-men xoắn vào một cụm quay có lỗ khoan ở giữa. Những động cơ này được sử dụng rộng rãi trong tự động hóa chính xác, robot, thiết bị bán dẫn và thiết bị y tế.
Đường kính lỗ khoan rỗng: Phải chứa cáp, ống dẫn hoặc đường dẫn quang (phạm vi thông thường: 20mm–300mm).
Cấu hình Rotor/Stator:
• Thiết kế Rotor bên ngoài (phổ biến): Mật độ mô-men xoắn cao hơn, tản nhiệt tốt hơn.
• Thiết kế rôto bên trong: Nhỏ gọn, phù hợp cho các ứng dụng có không gian hạn chế.
Hệ thống ổ trục:
• Vòng bi chéo (độ cứng cao, chịu tải hướng trục/hướng tâm).
• Vòng bi tiếp xúc góc (ứng dụng tốc độ cao).
Mật độ mô-men xoắn: Thiết kế nam châm vĩnh cửu mô-men xoắn cao (PM) (lên tới 500 Nm+).
Giảm thiểu mô-men xoắn cogging: Quan trọng để chuyển động mượt mà (nam châm lệch/thiết kế không khe).
Phương pháp làm mát:
• Đối lưu tự nhiên (điện năng thấp).
• Làm mát bằng chất lỏng (dùng công nghiệp công suất cao).
Phản hồi về bộ mã hóa: Bộ mã hóa tuyệt đối có độ phân giải cao (ví dụ: 23-bit) để đảm bảo độ chính xác.
Khả năng tương thích: Gắn trực tiếp vào các bệ đỡ hoặc các khớp nối robot (tiêu chuẩn mặt bích: ISO 9409-1).
Ổ điện tử: Yêu cầu bộ khuếch đại servo phù hợp (ví dụ: EtherCAT/CANopen).
|
ứng dụng |
Yêu cầu chính |
Ví dụ về thông số động cơ |
|
Xử lý wafer bán dẫn |
Siêu sạch, độ chính xác cao |
50 Nm, độ lặp lại 0,1 cung-phút |
|
Khớp Robot (Cánh tay Cobot) |
Nhỏ gọn, ít co ngót |
10 Nm, rỗng Ø40mm |
|
Giai đoạn quay quang học |
Độ chính xác góc cao |
Lỗi 20 Nm, ±1 cung-giây |
|
Hình ảnh y tế (CT/MRI) |
Không có từ tính, không phản ứng dữ dội |
Vỏ titan, 5 Nm |
► Mô-men xoắn (Liên tục/Đỉnh) – Xác định khả năng chịu tải.
► Đường kính lỗ – Phải vừa với hệ thống cáp bên trong.
► Tốc độ (RPM) – Cân bằng với mô-men xoắn (tốc độ cao hơn = mô-men xoắn thấp hơn).
► Độ chính xác/Độ lặp lại – Phụ thuộc vào bộ mã hóa (ví dụ: ±0,001°).
► Giao diện lắp đặt – Loại mặt bích (ví dụ: trục dung sai H7).
• Xếp hạng IP (ví dụ: IP65 cho khả năng chống bụi/nước).
• Khả năng tương thích chân không (công cụ bán dẫn).
• Phạm vi nhiệt độ (ví dụ: -20°C đến 80°C).
|
Thương hiệu |
loạt |
Tính năng nổi bật |
|
Kollmorgen |
DDR (ví dụ: DDR-060) |
Mô-men xoắn cao (lên tới 400 Nm), thiết kế kiểu mô-đun |
|
ETEL |
TMB+ |
Cogging cực thấp, |
|
Yaskawa |
SGM7G (Trục rỗng) |
Hỗ trợ EtherCAT, 1.000–3.000 vòng/phút |
|
hiwin |
Dòng nhân sự |
Tiết kiệm chi phí, lỗ khoan Ø30–200mm |
|
Beckhoff |
AM8000 |
Bộ truyền động servo tích hợp, 50–250 Nm |
Căn chỉnh: Sử dụng chốt chốt/căn chỉnh laser để giảm thiểu độ lệch tâm.
Gắn tải: Tránh tải quá tải để tránh mài mòn vòng bi.
Định tuyến cáp: Sử dụng vòng trượt nếu cần xoay liên tục >360°.
Che chắn EMI: Quan trọng đối với tính toàn vẹn tín hiệu của bộ mã hóa.
Bôi trơn vòng bi: Tuổi thọ của dầu mỡ thường là hơn 20.000 giờ.
Làm sạch bộ mã hóa: Ngăn chặn bụi tích tụ trong bộ mã hóa quang học.
|
Loại động cơ |
Ưu điểm |
Nhược điểm |
Khoảng giá |
|
DDR rỗng tiêu chuẩn |
Hiệu suất cân bằng |
Co giật vừa phải |
$2,000–$10,000 |
|
Siêu chính xác |
|
Chi phí cao hơn 3–5× |
$15,000–$50,000 |
|
Ngân sách (Hiwin/Lead) |
Chi phí thấp, Ø |
Mô-men xoắn/tốc độ giới hạn |
$800–$3,000 |
• Dành cho Tự động hóa chính xác: ETEL TMB+ (độ chính xác tốt nhất).
• Dành cho Robotics: Kollmorgen DDR (mô-đun, mô-men xoắn cao).
• OEM nhạy cảm với chi phí: Dòng Hiwin HR.
Bạn có muốn trợ giúp kết hợp động cơ với tải trọng hoặc cấu hình chuyển động cụ thể không? Liên hệ với chúng tôi để có yêu cầu về động cơ truyền động trực tiếp của bạn.
