為什麼音圈電機是理想精準力控直驅電機？

在介紹音圈電機精準力控前，先讓我們瞭解一下音圈電機軟著陸功能；音圈電機軟著陸的原理是：在速度模式下控制較低力量接近物體表面，同時持續地監控位置誤差，一旦接觸到物體表面時，位置誤差增大到預先設定的值時，電機執行軸就會保持在物體表面那個位置。軟著陸的優點是按照物體表面的位置，接觸表面，它能保證速度、確保精度；

軟著陸力控功能，目的是為了在執行部件在與加工零件接觸的過程中，實現力度可控，防止出現器件損壞或者由於壓力產生的其他問題。

要實現精準力控功能，需要進行系統性的設計，力控功能分為開環力控和閉環力控，開環力控就是驅動器單純透過判斷電機的電流來實現力的控制，閉環力控是結合了末端壓力感測器形成閉環，實現在任意位置只有達到感測器設定的力才會結束力控方式。

力控方式介紹

1 開環力控：

開環力控對機械結構和電機有較高要求，然而整體結構設計比較簡潔，要求整體結構能夠形成電流和推力的線性關係，電機透過剛性部件直接作用在加工零件上，中間不存在柔性或者彈性環節，才能將電機電流直接轉換為末端的執行推力，比如音圈電機的結構一般來說就是直接作用在加工零件的方式，並且音圈電機的電流線性度相對於其他電機來說具有優勢，是優先考慮的電機型別。

2 感測器閉環力控：

閉環力控是在開環的結構基礎上，在電機的末端增加壓力感測器，當驅動器檢測到壓力感測器上傳的壓力變化值（一般是模擬量訊號），進行閉環計算，達到控制和檢測同步進行的效果。但是由於閉環力控增加了外部環路計算，導致響應時間會比開環力控要慢一些，如果在需要力控高響應的場景，反而不是最優的選擇。

音圈電機驅動器力控演算法的優勢

1 三段式力控演算法

ISMC力控方式，經過不斷的工程迭代，在實際的應用場景中，已經能夠做到1g+/-0。1g的效果，如下圖所示的力控曲線，下圖為感測器採集的資料曲線。

正如前面所說明的，越是精準的力控要求，越是對結構和電機有苛刻的要求，1g的力控，需要0摩擦的導軌比如氣浮導軌，電機的電流線性度要求高，才能夠實現這樣的結果。

2 力控引數可以實時編輯

目前市場上很多能夠做力控的驅動器，都是在內部做程式程式設計，但是不能透過上位實時更改力控的引數，導致不能實現在同一個裝置上不同工況下的力控功能，比較死板。

ISMC開放性引數配置，可以透過Ethercat匯流排，modbus指令進行引數的線上更改，對三段的距離，速度，力度大小進行配置。

音圈電機力控應用案例

1 貼裝裝置的應用

目前在攝像頭貼裝裝置上，由於攝像頭上很多器件都是非常精密和脆弱的，比如CMOS晶片，玻璃鏡頭等，都需要達到精確力控效果，30-200g力不等，根據不同產品的實際需求而定，同茂音圈電機可以根據不同力控使用需求，配置適合的音圈電機；

2 電池產線檢測

電池生產的過程中由於需要進行各種充放電實驗，如果電池存在瑕疵，就會在過度充放電的過程中產生鼓包等不良，採用力控的方式，當壓力達到要求的情況下，檢測當前位置，就能知道電池尺寸是否符合要求。這種方式的優勢在於，就算電池是不良品，鼓包了，能夠準確檢測出來，而且不會壓爆電池。音圈電機模組平臺除了提供精準力控，同事精密位置控制也是他的優勢；

3 光晶片的貼裝

市場上高通量的晶片，主要都是是進口的，產品單價價值高，如果貼裝過程中力度控制達不到要求，就會照成晶片的損壞，在這個應用中，客戶驗收標準是1g+/-0。1g，實際加工過程是3g壓力要求，這個要求相當高，音圈驅動器細分要好，同時音圈電機本身品質可靠性線性度要非常好；

4 ZR模組的配合

隨著半導體行業裝置國產化程序不斷推進，半導體上使用的ZR模組也不斷取得突破，國內合作伙伴做的產品無論是精密力控效果，還是高頻短距離的運動，都有已經取得了非常可觀的進展。同茂音圈電機不斷改進提升，達到精確的Z軸力控控制效果，帶彈簧的Z軸結構能夠做到3-5g的壓力效果，位置精度um以內；