المحرك الخطي هو الجواب الأساسي.

توفر المحركات الخطية تحديد المواقع بدقة واستجابة ديناميكية للغاية للعديد من مهام التحكم في الحركة. بالنسبة للأدوات الآلية، لا تشمل هذه الحركة الاجتياز السريع فحسب، بل تشمل أيضًا الحركة البطيئة ذات السرعة الثابتة لرؤوس الماكينات، وشرائح المغزل، وأنظمة إدارة الأدوات، وأجهزة التعامل مع الأجزاء.

على الرغم من قدراتها، إلا أن المحركات الخطية لم تلعب دورًا مهمًا في تطور تصميم الآلات الحديثة التي شهدت قفزات نوعية في تكنولوجيا التحكم. وبدلا من ذلك، لا تزال الآلات الحديثة، في معظمها، تستخدم تقنيات الدفع المنزلق التي يعود تاريخها إلى عقود من الزمن، وفقا لمسؤولين في شركة سيمنز. لقد انتقلت الآلات من تقنية NC التي تعتمد على الأشرطة منذ سنوات مضت، والتي يتم تشغيلها بواسطة محركات مؤازرة ومسامير كروية، إلى أدوات تحكم CNC المتطورة اليوم والتي تأخذ ملفات CAD وتولد برامج الآلة بلمسة زر واحدة. لكن الشرائح في آلات اليوم لا تزال، في معظمها، مدفوعة بمحركات مؤازرة ومسامير كروية.

لقد أثبتت المحركات الخطية كفاءتها واقتصاديتها، وقد حان الوقت للأنظمة الميكانيكية في هذه الآلات للحاق بتكنولوجيا التحكم. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي استبدال المكونات الميكانيكية بمحركات خطية إلى توفير كبير في التكاليف، وفقًا لمسؤولي الشركة. توفر المحركات نظام قيادة متكامل، مما يوفر الموثوقية والدقة والاستقرار الديناميكي العالي والصيانة المنخفضة والإنتاج الأسرع.

إحدى المزايا هي أن المحركات الخطية بسيطة. مكونان رئيسيان، الأول يحتوي على مغناطيسات كهربائية والثانوي إما يحتوي على مغناطيس دائم أو خالي من المغناطيس، يقودان العضو المتحرك. يؤدي ذلك إلى التخلص من المحركات المؤازرة، وأجهزة الحل، ومقاييس سرعة الدوران، والوصلات، والبكرات، وأحزمة التوقيت، والمسامير الكروية والصواميل، ومحامل الدعم، وأنظمة التشحيم، وأنظمة التبريد.

وتشمل المزايا الأخرى التسارع والتباطؤ العاليين، والسرعات العالية على مسافات طويلة بسرعات ثابتة، وتحديد المواقع بدون رد فعل عنيف، والتشغيل بدون تلامس مع عدم وجود تآكل ميكانيكي، ومرونة التصميم، حيث يمكن أن تكون الأقسام الأولية ثابتة أو متحركة.

وهذا يجعل المحركات الخطية مرشحة قابلة للتطبيق لتحل محل: • البراغي الكروية المجوفة مع أنظمة التبريد لتحقيق الاستقرار الحراري. • محركات الجريدة المسننة مع محركات عزم الدوران وعلب التروس باهظة الثمن. • تتطلب المحركات المتسلسلة محركات هيدروليكية ذات عزم دوران عالي ووحدات طاقة هيدروليكية.

يمكن لمسار ثابت ذو محرك خطي واحد (مع أو بدون مغناطيس) أن يدعم عدة أقسام أولية تتحرك إما نفس الشريحة في تكوين رئيسي أو تابع أو تحريك شرائح منفصلة بشكل مستقل بمعدلات مختلفة وفي اتجاهات مختلفة. يتيح ذلك للمصممين دمج محركات الأقراص على أجهزة متعددة الشرائح لخفض التكاليف وتحسين الإنتاجية. على سبيل المثال، يمكن لليزر أو نفاث الماء أو جهاز التوجيه ذو الرأسين على القنطرة التي يتم تشغيلها بواسطة محركات خطية أن يقطع في وقت واحد جزأين متماثلين أو صورة معكوسة، وبالتالي توفير كمية كبيرة من المواد الخام.

عند تحريك شرائح كبيرة وثقيلة على شكل جسر الرافعة، توفر المقاطع الأساسية المتعددة المثبتة على جانبي القنطرية القوة اللازمة لتسريع الشريحة وإبطائها. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للمسارات الثانوية المتعددة المثبتة جنبًا إلى جنب أن تزيد من قدرة القوة.

في الشرائح المتحركة حيث تسبب الكابلات الطويلة مشاكل، يمكن تثبيت قسم أساسي واحد أو أكثر على قاعدة ثابتة وربط المقاطع الثانوية بالعضو المتحرك. يؤدي هذا إلى تخفيف الحمل على الشريحة ويسمح بدورات ذات معدلات تذبذب عالية قد تكون مستحيلة مع المحركات الميكانيكية التقليدية. كما أنه يسمح بكابلات أقصر مع مرونة أقل.

تقدم الشركات المصنعة الرائدة مجموعة من المحركات الخطية لتناسب مجموعة واسعة من التطبيقات. تتميز المحركات ذات الحمل الأقصى بمعدلات تسارع/تباطؤ وسرعة عالية ويمكن استخدامها للمحاور الأفقية أو الرأسية المعوضة. وتشمل التطبيقات النموذجية الأدوات الآلية ذات الحركات الديناميكية العالية، والتصنيع بالليزر، ومعدات مناولة المواد.