0 前言 數(shù)字光盤(pán)與信息社會(huì)發(fā)展同步，是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展最具潛力的領(lǐng)域之一。隨著高清晰度數(shù)字電視的推廣與普及，隨著數(shù)字電影院的誕生，視頻、音頻，數(shù)字電影會(huì)向著PB級(jí)的方向發(fā)展，所以光盤(pán)存儲(chǔ)的容量、密度、傳輸速度、生產(chǎn)速度也將是永無(wú)止境的提高。2006年的DVDR光盤(pán)市場(chǎng)總?cè)萘恳堰_(dá)35億片。橫河DD馬達(dá)在DVDR制造設(shè)備的使用，使得光盤(pán)的生產(chǎn)周期減小到4.5秒，每月每臺(tái)設(shè)備可以產(chǎn)出50萬(wàn)片，大大提高的生產(chǎn)效率，贏得了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。 1 光盤(pán)生產(chǎn)工藝、設(shè)備介紹 “可錄式光盤(pán)”（CD-R）與“高密度可錄式光盤(pán)”（DVD+R/DVD-R）的工序差別在于CD-R僅需要旋涂保護(hù)膠，再做固化，而DVDR則需要做雙面的粘合作業(yè)。而DVD-R與DVD+R的工序差別僅在DVD-R需要多一道“預(yù)刻”的作業(yè)。DVD-R/DVD+R的生產(chǎn)工序：進(jìn)料驗(yàn)貨-物料安全庫(kù)存-塑料干燥-注塑白片-生產(chǎn)線（染料旋涂、金屬濺渡、粘合、固化、在線檢測(cè)）-離線檢測(cè)機(jī)（質(zhì)量檢驗(yàn)）-DVD-R預(yù)刻-印刷-目檢-倉(cāng)儲(chǔ)-出貨。 在進(jìn)行大量復(fù)制生產(chǎn)時(shí)，常采用“聚合碳酸鹽物質(zhì)”作材料，而以注塑的方式來(lái)生產(chǎn)光盤(pán)。特性是透明度佳、體積穩(wěn)定、耐沖擊而不含雜志。注塑機(jī)由模具、溫度器與光盤(pán)傳送手臂等所組成。DD馬達(dá)的作用就是在完成光盤(pán)傳送手臂上的傳動(dòng)功能。通常的傳送距離為180度或者是90度。傳送的時(shí)間越短，在生產(chǎn)效率的體現(xiàn)就是單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的光盤(pán)數(shù)量增加。 2 橫河DD馬達(dá)產(chǎn)品特點(diǎn) DD motor從字面上理解是直接驅(qū)動(dòng)馬達(dá)（direct drive）,但實(shí)際上它并非是普通的馬達(dá)，而是一種結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，高精度，高性能的特殊型交流馬達(dá)。之所以稱(chēng)之為直接驅(qū)動(dòng)，因?yàn)樗扇∞D(zhuǎn)子和運(yùn)動(dòng)載體直接連接的方式，中間不再用其他的過(guò)渡連接（減速機(jī)構(gòu)，聯(lián)軸器等）。 首先，我們先了解一下馬達(dá)的內(nèi)部構(gòu)造和組成。 DD馬達(dá)結(jié)構(gòu)為外轉(zhuǎn)子形式，與內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的普通馬達(dá)不同，特別是其采用的向心軸承可承受一定的軸向力。其編碼器為光電型編碼器高解析度，一般為500,000ppr以上，并帶有原點(diǎn)和限位輸出。由于高水準(zhǔn)的制成工藝保證和高精度的測(cè)量反饋，此種馬達(dá)的定位精度可達(dá)秒級(jí)。（如DM1B系列的絕對(duì)精度為15S，重復(fù)定位精度為2S） 驅(qū)動(dòng)原理：DYNASERV DD motor采用的是混合型的結(jié)構(gòu)。定子部分5是由永磁鐵4和線圈繞組3組成，永磁場(chǎng)回路1和勵(lì)磁場(chǎng)回路2產(chǎn)生磁力作用于齒隙7，使動(dòng)子6依合成方向旋轉(zhuǎn)。此部分原理類(lèi)似于永磁式步進(jìn)電機(jī)，區(qū)別在于制作材料和精度要求極高。轉(zhuǎn)矩和速度特性也很相似，保持扭力大，運(yùn)轉(zhuǎn)扭力隨著轉(zhuǎn)速升高而降低。 為何要在DVD制造設(shè)備中選用DD馬達(dá)作為光盤(pán)傳送手臂傳動(dòng)機(jī)構(gòu)？這要從它的特點(diǎn)來(lái)說(shuō)明。首先，間隙誤差被消除。普通的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由于有減速機(jī)、聯(lián)軸器、齒輪、皮帶或絲杠等中間環(huán)節(jié)，間隙誤差是肯定無(wú)法避免的，尤其是對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)所造成的機(jī)械磨損更是無(wú)法補(bǔ)償。DD馬達(dá)恰恰能很好的解決以上的問(wèn)題，由于DD直接驅(qū)動(dòng)的安裝方式，誤差被減為最少；而且它的伺服特性也可以隨時(shí)修正誤差，達(dá)到最理想的控制精度。其次，高解析度和高定位精度。DYNASERV DD馬達(dá)選配的編碼器分辨率很高，DR5C的解析度為425,984PPR，電器控制精度高，已經(jīng)超過(guò)普通伺服的控制精度一個(gè)數(shù)量級(jí)。由于制作相當(dāng)精密，最終的精度控制一般可以達(dá)到5秒以?xún)?nèi)。 第三，高剛性，結(jié)構(gòu)緊湊，使用效率高。DD馬達(dá)的剛性很強(qiáng)，與負(fù)載結(jié)合后特性很硬，對(duì)于其驅(qū)動(dòng)器要求更高。最新型的DYNASERV驅(qū)動(dòng)器可以提供在線增益調(diào)試和共振濾波。馬達(dá)中空獨(dú)特設(shè)計(jì)不但減輕了自身慣量，也給客戶提供了更多的安裝形式。組合后的機(jī)械結(jié)構(gòu)會(huì)更加緊湊，使用效率比較其他方式最高。 圖4顯示了同樣輸出扭矩的橫河DD馬達(dá)與NSK DD馬達(dá)旋轉(zhuǎn)180度與旋轉(zhuǎn)90度的最小時(shí)間，可見(jiàn)采用永磁定子的橫河DD馬達(dá)在剛性、速度上都要高于NSK。也就是這小小的提高決定了最終生產(chǎn)周期的縮短。 3 橫河DD馬達(dá)產(chǎn)品在光盤(pán)生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用 目前光盤(pán)傳送手臂的應(yīng)用采用PLC控制，即PLC只提供輸入輸出點(diǎn)，在接受到傳感器信號(hào)后，輸出一個(gè)高電平給DD馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器通過(guò)事先在內(nèi)部設(shè)定好的命令，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)90度、-90度。下面簡(jiǎn)單介紹一下橫河GIII型驅(qū)動(dòng)器是如何實(shí)現(xiàn)通過(guò)輸入點(diǎn)的不同切換從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)部指令旋轉(zhuǎn)功能。 1） 在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部編寫(xiě)運(yùn)行列表。 橫河GIII驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行列表有很多種類(lèi)?？梢栽趦?nèi)部實(shí)現(xiàn)相對(duì)位置點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)行、絕對(duì)位置點(diǎn)到點(diǎn)、Homing功能、改變參數(shù)等。通過(guò)不同的輸入點(diǎn)編碼的切換，就可以運(yùn)行不同的table號(hào)碼，簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制。在DVD光盤(pán)制造設(shè)備上都是通過(guò)table功能實(shí)現(xiàn)。橫河GIII驅(qū)動(dòng)器一共有60組table可以進(jìn)行任意設(shè)置與編輯。圖5、圖6為可編寫(xiě)table列表與table詳細(xì)設(shè)定。以絕對(duì)位置點(diǎn)到點(diǎn)為例子，可以設(shè)定加、減速類(lèi)型、加減速時(shí)間，運(yùn)行速度以及目標(biāo)位置等參數(shù)，以符合設(shè)備的要求。 [align=center] [/align] 2） 輸入點(diǎn)邏輯切換 GIII驅(qū)動(dòng)器有12個(gè)輸入點(diǎn)可以使用，其邏輯與定義可以任意改變，功能包括 servo-on、start、stop、連續(xù)運(yùn)行、輸入點(diǎn)選擇等 如圖7所示。這里的應(yīng)用要使用輸入點(diǎn)選擇，即CODE_1、CODE_2、等，根據(jù)需要執(zhí)行的table號(hào)碼，比如設(shè)定的004號(hào)table執(zhí)行的命令是正向旋轉(zhuǎn)90度，只要設(shè)定inpit1、input2、input3，3個(gè)輸入點(diǎn)就可以對(duì)table選擇進(jìn)行編碼，004對(duì)應(yīng)的是1 0 0，即input3為高電平，其它為低電平，就旋轉(zhuǎn)了004號(hào)table。輸入點(diǎn)servo-on、start、stop也是必不可少的，servo-on之后然后start，這樣就會(huì)完成正向90度的運(yùn)行。 4 結(jié)論 在光盤(pán)傳送手臂上大量使用的橫河DD馬達(dá)，與減速機(jī)+伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)相比，不僅提高了旋轉(zhuǎn)速度，而且在精度提高，消除背隙也起到了非常重要的作用。因此越來(lái)越多的DVD光盤(pán)制造設(shè)備廠家會(huì)選擇橫河DD馬達(dá)作為傳送手臂的首選，以縮短生產(chǎn)周期，在有限時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)更多光盤(pán)產(chǎn)品。未來(lái)會(huì)有越來(lái)越多的直接驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品使用在傳動(dòng)設(shè)備的各個(gè)環(huán)節(jié)。 參考文獻(xiàn) [1] 范繼良。 DVD/R的設(shè)備生產(chǎn)工藝特點(diǎn)及設(shè)備選擇.。記錄媒體技術(shù) 2006年2期。 [2] 李軍紅，陳潮填，唐忠平. 交流永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的變結(jié)構(gòu)控制。 《微特電機(jī)》 2006年第一期 第32卷。 [3] 陳墾。光盤(pán)生產(chǎn)技術(shù). 清華大學(xué)光盤(pán)國(guó)家工程研究中心《記錄媒體技術(shù)》編輯部 [4] Yokogawa Electric Corporation. Direct Driver Motor Intelligent Driver Technical Information [5] TM Jahnsm, WLSoong.　Pulsating Torque Minimitation Techniques for Permanent Magnet AC Drives-A Review IEETrans[J]. on Industrial Electronics,2005,IE-43（2）:321-330 作者簡(jiǎn)介: 趙琦, 男,1981-,漢族 天津羅升企業(yè)有限公司 伺服產(chǎn)品處 聯(lián)系方式:趙琦:天津市空港物流加工區(qū) 天津羅升企業(yè)有限公司 西十道3號(hào) 300308 聯(lián)系電話:13802081055 022-24891997-2092 Email:zhao.qi@acepillar.com.cn