多年來(lái)，大族激光研發(fā)并生產(chǎn)了一系列激光設(shè)備，不斷滿(mǎn)足世界工業(yè)對(duì)激光應(yīng)用的各種需求。為迎合中國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的急速發(fā)展，大族激光一直在積極地尋求高質(zhì)量零件供應(yīng)商，確保隨時(shí)為客戶(hù)提供高精度、便利、耐用的激光設(shè)備方案。在本案例分析中，大族激光選擇雷尼紹RGH24光柵作為其音圈電機(jī)的位置反饋系統(tǒng)。
作為在中國(guó)深圳上市的公司，大族激光是一家集技術(shù)研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)及銷(xiāo)售為一體的高科技企業(yè)。它在世界激光行業(yè)中處于領(lǐng)先地位，年出貨量高達(dá)10 000臺(tái)！其旗下?lián)碛斜姸嘧庸荆ù笞咫姍C(jī)科技有限公司，大族數(shù)控科技有限公司等，為不同領(lǐng)域的客戶(hù)（如諾基亞、大眾汽車(chē)等國(guó)際企業(yè)）提供專(zhuān)業(yè)的激光設(shè)備和應(yīng)用方案。公司產(chǎn)品齊全，如激光打標(biāo)機(jī)、切割機(jī)、焊接機(jī)、電機(jī)配件等。大族激光通過(guò)自主研發(fā)把“實(shí)驗(yàn)室裝置”變成可以連續(xù)24小時(shí)穩(wěn)定工作的激光技術(shù)裝備，是世界上僅有的幾家擁有“紫外激光專(zhuān)利”的公司之一。
2004年至今，大族激光從雷尼紹購(gòu)買(mǎi)了10 000多套光柵系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于各類(lèi)產(chǎn)品上。
激光打標(biāo)機(jī)內(nèi)的音圈電機(jī)
音圈電機(jī)的工作原理是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械力，當(dāng)永磁磁鐵之間的線圈通電時(shí)，磁場(chǎng)改變，從而產(chǎn)生力，產(chǎn)生的力會(huì)驅(qū)動(dòng)永磁磁鐵之間的線圈組運(yùn)動(dòng)；通過(guò)控制電流大小，可使線圈在永磁磁鐵之間來(lái)回移動(dòng)，從而產(chǎn)生線性運(yùn)動(dòng)。與其他電機(jī)不同，音圈電機(jī)具有一流的線性特性，例如直接驅(qū)動(dòng)、零齒槽刀、輕動(dòng)子高響應(yīng)和帶寬、動(dòng)子及定子無(wú)磨損等。“直接”驅(qū)動(dòng)的特性使音圈電機(jī)廣泛應(yīng)用在一些距離短但需要較高加速度的直線運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合。大族激光旗下的大族電機(jī)不但把音圈電機(jī)在市場(chǎng)上作為零件出售，還將其廣泛應(yīng)用在集團(tuán)生產(chǎn)的激光打標(biāo)機(jī)上。
研發(fā)部總裁王光能先生說(shuō)：“打標(biāo)機(jī)需要在材料上打出立體效果的標(biāo)簽，我們必須通過(guò)運(yùn)動(dòng)反饋系統(tǒng)來(lái)控制鏡子，在極短的時(shí)間內(nèi)引導(dǎo)激光定位到相應(yīng)位置上，雷尼紹正好能提供這方面的產(chǎn)品。”RGH24讀數(shù)頭通過(guò)光學(xué)原理在光柵尺上讀取數(shù)據(jù)，與接觸式系統(tǒng)相比，這種非接觸式設(shè)計(jì)能夠使音圈電機(jī)在位置控制上高速運(yùn)轉(zhuǎn)，并保證了高重復(fù)定位精度。除了應(yīng)用在激光上之外，音圈電機(jī)還可以用于醫(yī)療檢測(cè)儀器、精細(xì)位置控制和電腦硬盤(pán)生產(chǎn)等等。
體積輕巧
音圈電機(jī)是一個(gè)理想的線性促動(dòng)器，在短距離（微米到厘米）位置控制上具有極佳的效果。雷尼紹光柵尺安裝在音圈電機(jī)活動(dòng)部位上，讀數(shù)頭則被固定。由于音圈電機(jī)需要保持其高輸出／重量比例數(shù)值，因此光柵尺必須輕巧，以維持最高加速度。王總說(shuō)：“我們?cè)谶x擇光柵尺的時(shí)候，尺子的重量是我們考慮的首要問(wèn)題。通過(guò)比較幾家供應(yīng)商的產(chǎn)品，我們發(fā)現(xiàn)雷尼紹RGS20光柵尺十分輕巧，滿(mǎn)足需要的同時(shí)，又不影響電機(jī)的效率。”
雷尼紹RGS20光柵尺使用輕巧材料制成，厚度僅0.2 mm，在音圈電機(jī)上幾乎是不載重量，完全不影響電機(jī)的快速運(yùn)轉(zhuǎn)。由于使用音圈電機(jī)的機(jī)器空間一般都比較有限，因此包括電機(jī)位置控制的部分要盡量設(shè)計(jì)得輕巧。設(shè)計(jì)師在市場(chǎng)上選擇讀數(shù)頭時(shí)需要考慮體積問(wèn)題，讀數(shù)頭必須能夠固定在狹小的空間內(nèi)，配合光柵尺運(yùn)動(dòng)，從而控制電機(jī)位置。
王總說(shuō)：“在市場(chǎng)上同類(lèi)產(chǎn)品中，雷尼紹讀數(shù)頭設(shè)計(jì)輕巧，質(zhì)量和體積都能令人滿(mǎn)意，并且其他性能不受影響。”
安裝簡(jiǎn)單
一般光柵系統(tǒng)的安裝過(guò)程主要包括三個(gè)步驟：安裝和固定光柵尺、安裝讀數(shù)頭以及校準(zhǔn)。王總說(shuō)：“雷尼紹光柵系統(tǒng)的整個(gè)安裝過(guò)程十分簡(jiǎn)單，看過(guò)雷尼紹工程師安裝一次后，我們的第二臺(tái)機(jī)器就能自己安裝了，而且過(guò)程快捷便利，看了指示燈就能知道安裝過(guò)程是否正確。”雷尼紹RGS20光柵尺成卷存放，用戶(hù)在使用時(shí)可根據(jù)用途自行裁剪所需要的長(zhǎng)度。在大族激光的音圈電機(jī)設(shè)計(jì)上，行程距離只有10到20 mm，王總說(shuō)在市場(chǎng)上找到相同尺寸的光柵尺比較困難，而按需裁剪的設(shè)計(jì)解決了這一難題，為他們帶來(lái)了便利。
王總繼續(xù)說(shuō)：“我們不需要打孔或其他工具輔助，只要把光柵尺背面的雙面膠撕掉，貼在預(yù)先定好的位置上就可以了。這種設(shè)計(jì)使我們能夠根據(jù)需要靈活應(yīng)用，我們可以自己裁剪光柵尺的長(zhǎng)度來(lái)決定電機(jī)的行程距離，完全不受供應(yīng)商的限制。”此外，雷尼紹讀數(shù)頭上裝有專(zhuān)利LED指示燈，使安裝和校準(zhǔn)過(guò)程變得簡(jiǎn)單快捷。用戶(hù)通過(guò)觀察LED指示燈的顏色，便可知道安裝是否成功。
展望
自2004年至今，大族激光與雷尼紹合作已有8年時(shí)間，展望未來(lái)，王總說(shuō)：“我們大族會(huì)在激光行業(yè)中繼續(xù)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品和技術(shù)，為客戶(hù)提供高質(zhì)量的激光設(shè)備；同時(shí)我們也會(huì)在其他領(lǐng)域，如LED、太陽(yáng)能等新能源課題上投入資金進(jìn)行研發(fā)。希望在不久的將來(lái)，大族能成功開(kāi)發(fā)出與激光設(shè)備一樣出色的產(chǎn)品，為全球用戶(hù)提供可信賴(lài)、高品質(zhì)的工業(yè)設(shè)備。”
