317日本精工株式會社（以下簡稱NSK）將向市場推出可兼容 EtherCAT*1的NSK高精度定位和搬運設備用“直驅大轉矩伺服電機”驅動器（“驅動器EGC型”和“信號變換器ECC型”，以下簡稱本產品）。本產品不僅保證了直驅大轉矩伺服電機的高耐環(huán)境性能，同時可對多臺電機集成控制，實現(xiàn)高速同步運轉，以及更精細的旋轉定位。這將有助于提升半導體制造設備及其它應用設備的高精度定位能力，從而提高生產效率。
本產品已于2024年12月在東京「SEMICON Japan 2024」上展出。根據(jù)現(xiàn)場客戶的反饋意見優(yōu)化后，直驅大轉矩伺服電機PS3015、PN4135的兩型號將于2025年4月首發(fā)。預計到2026年3月，本產品將可對應直驅大轉矩伺服電機的11種型號，計劃在2026年實現(xiàn)15億日元的銷售額。
· ▲直驅大轉矩伺服電機（左）和本產品（右）
● EtherCAT是一種工業(yè)以太網(wǎng)技術，具有出色的實時性，近年來市場份額不斷擴大，可實現(xiàn)多電機集成控制和高速同步運行
● 與現(xiàn)有產品相比，直驅大轉矩伺服電機*2的角度分辨率*3提高了1.6倍（提高至419萬計數(shù)/轉），實現(xiàn)更精確的旋轉定位
● 計劃從2025年4月起逐步開始銷售，可廣泛應用于半導體制造設備及其他應用設備
開發(fā)背景
▼ 直驅大轉矩伺服電機的特點
直驅大轉矩伺服電機是NSK的直接驅動電機產品（無需減速箱，伺服電機直接與旋轉部件相連的高精度定位·搬運設備）。軸承、伺服電機和角度傳感器的一體化結構可精確驅動旋轉運動，使運輸對象快速移動并停在正確位置。它具有較高的環(huán)境耐受性，其中，角度傳感器使用了高可靠性的專用旋變傳感器*4，即使在嚴苛的環(huán)境中也能保持性能穩(wěn)定，被廣泛應用于半導體制造設備及工業(yè)機械設備。
▲帶減速箱的伺服電機的使用例（左）、直驅大轉矩伺服電機（右）
▼ 直驅大轉矩伺服電機的市場要求
近年來，在工業(yè)4.0和物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢的背景下，工業(yè)以太網(wǎng)作為連接設備與通信的現(xiàn)場網(wǎng)絡，憑借其高速性和實時性在各類工業(yè)自動化領域中得到快速普及。在半導體制造設備行業(yè)中，EtherCAT憑借其卓越的實時性能，在工業(yè)以太網(wǎng)標準中占據(jù)了越來越大的份額，因此，對直驅大轉矩伺服電機，可支持EtherCAT運行的需求也越來越高。另外，除了半導體制造設備，在電子元件檢測設備和圖像處理設備等應用領域中，EtherCAT兼容的需求也在不斷增長。另一方面，在半導體產品精度不斷提高的背景下，對直驅大轉矩伺服電機的精度要求也進一步提高。
產品特點
▼ 支持EtherCAT，可實現(xiàn)對多臺電機集成控制和高速同步運行
直驅大轉矩伺服電機上可應用EtherCAT，可實現(xiàn)包含直驅大轉矩伺服電機及其他裝置設備的多臺電機集成控制和高速同步運行。這縮短了設備的啟動時間和各工序的操作時間，有助于提高生產效率。
▼ 與目前專用的驅動單元情況相比，直驅大轉矩伺服電機的角度分辨率提高了1.6倍（達到419萬計數(shù)/轉），從而實現(xiàn)了更精確的旋轉定位
本產品的變頻器，對直驅大轉矩伺服電機內置的專用分解器發(fā)出的信號進行模擬/數(shù)字化處理，使角度分辨率比現(xiàn)有產品（角度分辨率：262萬計數(shù)/轉）提高了1.6倍（角度分辨率：419萬計數(shù)/轉）。這使得直驅大轉矩伺服電機的旋轉定位更加精確，有助于設備高精度定位。
▼ 可對應現(xiàn)有直驅大轉矩伺服電機11種型號
本產品能匹配11種型號產品系列的直驅大轉矩伺服電機，可廣泛應用于半導體制造、電子元件檢測、圖像處理等多種設備。即使是已經(jīng)使用直驅大轉矩伺服電機的設備，也可以通過安裝本產品實現(xiàn)EtherCAT的技術支持。
▲本產品對應的直驅大轉矩伺服電機11種型號
開發(fā)品的效果
該產品的推出，在保持直驅大轉矩伺服電機現(xiàn)有的高耐環(huán)境性能的同時，實現(xiàn)了對多臺電機的集成控制和高速同步運轉，并使直驅大轉矩伺服電機的旋轉定位更加精確。這將有助于提高半導體制造設備等各種應用設備的生產效率和定位精度。
*1 EtherCAT (Ethernet Control Automation Technology) : 德國Beckhoff Automation GmbH的注冊商標和專利技術。
*2 直驅大轉矩伺服電機： NSK直接驅動式電機（不使用減速箱的高精度定位·搬運設備）。
*3 角度分辨率： 電機旋轉一次（360度）所能控制的最小旋轉角度。
*4 旋變傳感器： 由線圈和鐵芯組成，根據(jù)旋轉角度輸出交流信號的角度傳感器。
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