فيما يلي بعض الأسئلة التي يجب على المهندسين والمصممين طرحها قبل اختيار المشغلات الخطية.

يجب أن يكون المصممون يستعدون لاختيار مشغل خطي لجهاز أو جهاز معين قائمة من الأسئلة الجاهزة لطرح الموردين والمصنعين لتلك الأجهزة. تحتوي هذه القوائم عادةً على الأسئلة الشائعة (أسئلة يتم طرحها بشكل متكرر) ، ومعظم الشركات التي تبيع المحركات مستعدة لهم. لكن هؤلاء الموردين ، في العديد من الحالات ، يتوقعون من المشترين المحتملين طرح أسئلة أخرى ، وربما المزيد من الأسئلة والكشف عن أسئلة: ما يسمى بالأسئلة المتكررة (IFAQs).

فيما يلي زوج من الأسئلة التي يجب على المهندسين طرحها عند التفكير في تحديد المشغلات الخطية.

س: أحتاج إلى السرعة والدقة على طول طويل. ما نوع المشغل الذي يجب أن أستخدمه؟

أ. هذا سؤال ذكي لطرحه. يبالغ العديد من مهندسي التصميم في تقدير مدى دقة المحركات والمشغلات التقليدية التي تزيد عن مسارات السفر الطويلة. يعتقدون عن طريق الخطأ أنه إذا كان المشغل يعمل بشكل جيد للتشغيل القصيرة ، فسوف يعمل بشكل جيد على قدم المساواة. على الرغم من أن العديد من أنواع الأنظمة الخطية تلبي اثنين من المتطلبات الثلاثة التي يريدها مهندسوها عادة (أطوال السفر الطويلة ، والسرعة العالية ، ودقة تحديد المواقع العالية) ، فإن محركات المحركات الخطية هي الوحيدة التي توفر الثلاثة دون حل وسط. غالبًا ما يتم استخدامها في تصنيع أشباه الموصلات ، وفحص الإلكترونيات الاستهلاكية ، وتطبيقات العلوم الطبية وعلوم الحياة ، وأدوات الآلات ، والطباعة ، وتطبيقات التغليف.

لتوفير خلفية صغيرة ، دعونا نحدد المحركات الخطية. في الأساس ، فإن المحرك الخطي هو محرك دوار كان غير ملولب ووضعه مسطحًا. يتيح للزوجين المحرك مباشرة إلى الحمل الخطي. في المقابل ، تستخدم التصميمات الأخرى محركًا دوارًا وتربطه من خلال الميكانيكا ، والتي يمكن أن تقدم رد فعل عكسي ، وخسائر الكفاءة ، وغيرها من عدم الدقة. تميل المحركات الخطية أيضًا إلى وجود سرعات أقصى أعلى مقارنة بمسامير الكرة من نفس طول السفر.

يتم استخدام ثلاثة أنواع رئيسية من المحركات الخطية اليوم. الأول هو Ironcore ، الذي ارتكب لفائف حول الأسنان المصنوعة من مواد حديدية وملفوفة في صفح. هذه المحركات لديها أعلى قوة لكل حجم ونقل حرارة جيدة ، وهي أقل تكلفة بشكل عام. ومع ذلك ، يؤدي الحديد في المحرك إلى زيادة التسكع (عزم الدوران بسبب التفاعلات بين مغناطيس المحرك) ، لذلك فهي غالبًا ما تكون أقل دقة من النوع الثاني ، المحركات الخطية الخالية من الحديد.

كما يوحي الاسم ، لا تحتوي المحركات الخطية بدون الحديد على أي مكواة في الداخل. إن المهد هو في الأساس لوحة إيبوكسي التي تم فيها إدخال ملفات النحاس المصابة بإحكام. ينزلق بين صفين من المغناطيسات التي تواجه بعضها البعض. (يُعرف هذا أيضًا بالطريقة المغناطيسية للقناة U.) شريط فاصل أسفل جانب واحد من المغناطيس يربطهم معًا. المزايا الرئيسية للمحركات بدون الحديد هي قوى جذابة أقل ولا تتقارب. هذا يجعلها أكثر دقة من محركات Ironcore. ومع ذلك ، فإن صفين من المغناطيس يجعلون الوحدات غير الحديد أكثر تكلفة من إصدارات الحديد. قد تكون إدارة نقل الحرارة أمرًا صعبًا أيضًا ، لذلك من المهم أن نفهم مبكرًا ما إذا كان تطبيق معين سيتعرض لخطر ارتفاع درجة الحرارة. تتميز أحدث المحركات بدون الحديد بملفات متداخلة توفر المزيد من التلامس السطحي لتبديد الحرارة. يتيح هذا التصميم أيضًا للمحرك أن يكون لكثافة قوة أعلى.

النوع الثالث والأخير هما محركات خطي غير محظورة ، والتي هي في الأساس الهجينة من النوعين الأولين. يحتوي المحرك بدون فتحة على صف واحد من المغناطيس مثل Ironcore ، مما يساعد على الحفاظ على سعره أقل. يضمن الخلفية المغطاة بنقل الحرارة الجيد ، بالإضافة إلى قوى جذابة أقل من محركات Ironcore. توفر المحركات بدون فتحات أيضًا ميزة ملف تعريف الارتفاع المنخفض من Ironless بالإضافة إلى انخفاض سعرها. بالنسبة للمصممين الذين يعطون الأولوية لإبقاء المكونات في أجهزتهم صغيرة قدر الإمكان ، يمكن أن يكون كل ملليمتر من المساحة المحفوظة أمرًا بالغ الأهمية.

س: كيف يمكنني معرفة ما إذا كان مشغل معين مناسبًا للاستخدام في بيئة محددة؟

أ. في كثير من الأحيان ، يختار مهندسو التصميم المشغلات في عزلة ولا يفكرون في مكان استخدامهم. لدى المحركات الخطية أجزاء متحركة حرجة تعمل بشكل صحيح فقط ضمن البيئات التي تم تصميمها وتصنيعها. يمكن أن يسبب استخدام مشغل خطي غير مناسب مشاكل تتراوح من التشغيل غير السليم إلى أضرار لا يمكن إصلاحها للمشغل نفسه. بالنسبة للتطبيقات "القذرة" ، مثل أداة القطع التي تطرد الجزيئات والخردة ، سيتطلب المشغل الختم والدرع لحمايته من الملوثات.

من المنظور المعاكس ، يمكن للمشغل بدون الحماية المناسبة إدخال التلوث في بيئة نظيفة ، مما يسبب للتطبيق. التآكل الطبيعي سوف يتسبب في مراحل خطية لتوليد الجسيمات مع مرور الوقت. غالبًا ما تقتصر الغرف النظيفة أو البيئات الفراغية على استخدام المعدات التي لا تطلق أي جسيمات ، لذلك من الأهمية بمكان بالنسبة للمشغلات المستخدمة في هذه البيئات أن تكون مزودة بأختام وحلقات لمنع دخول الجسيمات. بعض الأجهزة الميكانيكية التي توفر حركة خطية ، كما هو الحال في معالجة أشباه الموصلات ، تتحرك فقط ميكرون في وقت واحد ، لذلك حتى أقل قدر من التلوث يمكن أن يفسد التطبيق.

تحمي الأختام والدروع المكونات الحرجة من التعرض للبيئات القاسية ، مما يتيح للمشغلات الخطية تشغيلها كما تم تصميمها لأداءها. بالنسبة للبيئات النظيفة ، تحمي الأختام والدروع بيئة التطبيق من الملوثات المحتملة التي أنشأها المحرك - وليس المشغل نفسه. بالإضافة إلى الأختام والدروع ، يمكن تصميم المشغلات الخطية المخصصة مع منافذ ضغط إيجابية تطهير الملوثات داخل الوحدة ، مع الحفاظ على الأداء ودورة الحياة بأقصى حد.

يجب مراعاة مجموعة متنوعة من العوامل البيئية عند اختيار المشغلات الخطية. وتشمل هذه درجات الحرارة المحيطة ، ووجود الرطوبة ، والتعرض للمواد الكيميائية والغازات (بخلاف هواء الغرفة) ، والإشعاع ، ومستوى ضغط الهواء (للتطبيقات التي يتم تنفيذها في الفراغ) ، والنظافة ، والمعدات القريبة. على سبيل المثال ، هل هناك قطعة من المعدات في المنطقة المجاورة يمكنها نقل الاهتزازات التي من شأنها أن تؤثر على أداء المرحلة الخطية؟

يشير تصنيف حماية الدخول إلى المرحلة الخطية (IP) ، والذي يتم توفيره عادةً في مواصفاته ، إلى ما إذا كان لديه الحماية المناسبة من بيئات محددة. تصنيفات IP هي مستويات محددة لفعالية أختام العلبة ضد التسلل من الأجسام الأجنبية (الغبار والأوساخ) ومستويات مختلفة من الرطوبة.

يأخذ تصنيفات العلبة شكل "IP-" تليها رقمين. يشير الرقم الأول إلى درجة الحماية من الأجزاء المتحركة والأجسام الخارجية. يحدد الرقم الثاني مستوى الحماية ضد التعرض لمستويات مختلفة من الرطوبة (من القطرات إلى البخاخات إلى إجمالي الغمر).

إن قضاء بعض الوقت للتحقق من تصنيف IP الخاص بالمشغل في وقت مبكر من عملية الاختيار يوفر طريقة سريعة وسهلة للتخلص من الوحدات غير المناسبة للبيئة. على سبيل المثال ، لا يقدم مشغل مع تصنيف IP30 أي حماية ضد الرطوبة ، لكنه سيحافظ على الأشياء بحجم الإصبع. إذا كانت حماية الرطوبة ضرورية ، فابحث عن مشغل ذي تصنيف أعلى ، مثل IP54 ، والذي يحمي الغبار وبقع الماء. ومع ذلك ، يمكن للمشغلات التي لا تدخل أو حماية للرطوبة تقديم بدائل اقتصادية للبيئات التي لا تشكل فيها الملوثات مصدر قلق.