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背景

直驅(DD)電機技術已有40多年的歷史，但直到最近才被廣泛采用。在過去幾年間，直線電機系統和傳統滾珠絲杠系統之間的成本差異減小了一半。

近年來，直得科技在運動控制相關開發項目中投入了大量資源，包括線性平臺、直驅電機和直驅轉臺，其中不少產品采用了雷尼紹高性能直線光柵和圓光柵。

挑戰

盡管目前運動控制設備市場增長依然強勁，但是競爭也十分激烈。制造商要在其中脫穎而出，產品必須具有出色性能。

直得科技研發部經理吳軒俊先生解釋了公司的策略：“直得最初是以微型導軌起家的，現在已經在這個市場穩占龍頭地位，公司過半的營業額都來自導軌產品。”

他繼續說道：“近年來，我們看到直驅電機和相關組件的需求不斷增長，我們也在加大對這一領域的資源投入，目前約占整體研發經費的70％。”

“在競爭激烈的市場中，降低生產成本至關重要。我們的大多數機器零部件、電機和驅動器都是自主開發和制造的。如何提升我們的電機產品的競爭力是我們目前面臨的最大挑戰，”吳經理補充說。

他總結說：“對于需要外購的零件，我們一方面盡可能在市場中尋找高性價比的零件以降低成本，另一方面積極自主開發運動控制軟件，以滿足客戶的不同需求。隨著工業4.0新時代的到來，產品定制將愈加重要。”

借助顯微鏡將碼盤與安裝面的中心對準

解決方案

雷尼紹的光柵產品被廣泛應用在直得科技的眾多運動產品系列上，包括RP系列微型直驅轉臺。這款轉臺的外徑僅120mm，厚度最小僅37mm，并且提供幾種不同的位置編碼器反饋選項。客戶可根據自己的精度要求，選配直得科技的磁編碼器或雷尼紹的ATOM?光柵等。

RCDM碼盤

小型旋轉平臺上應用的ATOM光柵

有別于用于機床的大型轉臺，小型直驅轉臺主要應用在具有高速度和高精度要求的應用中，例如工業自動化、半導體和FPD制造設備。

吳經理說道：“我們與雷尼紹合作已有九年時間，我們一般搭配使用雷尼紹光柵。我們的RP系列轉臺采用了雷尼紹ATOM?光柵，其柵距為40μm，碼盤直徑為50mm，可提供角度分辨率為±1.8角秒的輸出信號。無論是ATOM讀數頭或是玻璃碼盤的設計都十分輕薄，非常適合微型轉臺等空間受限應用。”

雷尼紹ATOM系列微型光柵的讀數頭尺寸僅為7.3x20.5x12.7mm，是市場上一款少有的集成式微型光柵，具有領先的信號穩定性、抗污性和可靠性。

ATOM光柵采用的RCDM玻璃碼盤為一體式設計，其刻度直接標記在盤面上，具有單個參考零位和光學準直調整帶設計。光學準直調整帶可用于減少角度準直誤差、提高安裝精度。ATOM是一款開放式、非接觸式光柵，優點在于有效消除反向間隙、軸扭曲（扭變）誤差，以及傳統封閉式光柵所固有的其他機械滯后誤差。

安裝時，可將安裝面固定在碼盤下方，但在粘接之前必須將其與碼盤的中心對準，一般可通過電子或光學方法進行校準。電子校準方法涉及監控兩個安裝角度呈180°的讀數頭的輸出信號，然后調整碼盤以最大程度減小兩個讀數頭之間的讀數差異（調整工具包括兩個ATOM讀數頭和一個雷尼紹DSI接口）。光學校準方法則是借助顯微鏡將碼盤的位置與安裝面的中心手動對準。

吳經理繼續說道：“在安裝過程中，我們先使用紫外線固化膠將碼盤粘接在安裝面上，并借助顯微鏡將兩者的中心對準，以最大程度減小偏心率。然后，將組件暴露在紫外線燈下以固化粘合膠。ATOM碼盤上刻有“準直調整帶”，因此可以在手動旋轉時借助顯微鏡觀察調整帶的位移變化以執行校準，從而簡化校準過程。”

他補充說：“在質量控制方面，我們使用雷尼紹XL-80激光干涉儀來檢測我們的運動產品的精度，目前我們也正在考慮是否再添幾臺設備，以應對不斷增加的訂單和新建工廠的需求。除了在轉臺上應用ATOM讀數頭之外，我們還使用不少雷尼紹其他系列的光柵產品。例如，我們在線性平臺上使用RGH系列光柵，在大型轉臺應用中使用RESOLUTE?絕對式光柵。我們也正在測試可以在真空環境下工作的光柵系統。”

結果

雷尼紹緊湊型光柵安裝和設定方便快捷，能夠助力直得科技打造具有競爭優勢的直驅產品，同時質量和性能絲毫不打折扣。

吳經理說：“多年來，雷尼紹光柵的性能一直都極為可靠，規格足以滿足我們的所有客戶需求。抗污能力也優于其他光柵品牌。他們的產品極少出現狀況，售后服務也非常好。雷尼紹光柵安裝非常簡單，基本上只需要查看讀數頭上LED指示燈的顏色就能知道是否安裝成功。”

他總結說：“未來，直驅技術將會成為主流，它在精度、效率、響應率和耐用性方面具有明顯優勢。隨著工業4.0時代，硬件和系統的兼容性以及相互通信能力是運動控制產品發展的大趨勢。因此，直得科技今后將在這一領域投入更多資源。”