المحرك الخطي هو الحل الرئيسي.

توفر المحركات الخطية تحديدًا دقيقًا للمواضع واستجابة ديناميكية عالية للعديد من مهام التحكم في الحركة. بالنسبة لأدوات الآلات، لا يقتصر هذا على الحركة السريعة فحسب، بل يشمل أيضًا الحركة البطيئة والثابتة لرؤوس الآلات، وشرائح المغزل، وأنظمة إدارة الأدوات، وأجهزة مناولة القطع.

على الرغم من قدراتها، لم تلعب المحركات الخطية دورًا هامًا في تطور تصميم الآلات الحديثة الذي شهد قفزات نوعية في تكنولوجيا التحكم. بل لا تزال الآلات الحديثة، في معظمها، تستخدم تقنيات الدفع المنزلق القديمة، وفقًا لمسؤولي شركة سيمنز. انتقلت الآلات من التحكم الرقمي بالأشرطة الذي كان قائمًا قبل سنوات، والذي كان يُدار بمحركات مؤازرة وبراغي كروية، إلى أنظمة تحكم رقمية متطورة اليوم، والتي تستقبل ملفات CAD وتُنشئ برامج الآلة بلمسة زر. لكن الشرائح في آلات اليوم لا تزال، في معظمها، تُدار بمحركات مؤازرة وبراغي كروية.

المحركات الخطية مُجرّبة واقتصادية، وقد حان الوقت لأن تُواكب الأنظمة الميكانيكية في هذه الآلات التطورَ في التحكم بالتكنولوجيا. على سبيل المثال، يُمكن أن يُؤدي استبدال المكونات الميكانيكية بمحركات خطية إلى توفير كبير في التكاليف، وفقًا لمسؤولي الشركة. تُوفر هذه المحركات نظام قيادة متكاملًا، يُوفر الموثوقية والدقة والاستقرار الديناميكي العالي، وانخفاض تكاليف الصيانة، وإنتاجًا أسرع.

من مزايا المحركات الخطية بساطة تصميمها. يُحرك العضو المتحرك مكونان رئيسيان، المكون الأساسي الذي يحتوي على مغناطيسات كهربائية، والثانوي إما بمغناطيس دائم أو بدون مغناطيس. هذا يُغني عن محركات السيرفو، والمحللات، ومقاييس سرعة الدوران، والوصلات، والبكرات، وأحزمة التوقيت، والبراغي والصواميل الكروية، ومحامل الدعم، وأنظمة التشحيم، وأنظمة التبريد.

وتشمل المزايا الأخرى التسارع والتباطؤ العاليين، والسرعات العالية على مسافات طويلة بسرعات ثابتة، والوضع الخالي من ردود الفعل العكسية، والتشغيل بدون تلامس بدون تآكل ميكانيكي، ومرونة التصميم، حيث يمكن أن تكون الأقسام الأساسية ثابتة أو متحركة.

هذا يجعل المحركات الخطية مرشحة مناسبة للاستبدال بما يلي: • براغي كروية مجوفة مزودة بأنظمة تبريد لتحقيق الاستقرار الحراري. • محركات ذات ترس وترس مع محركات عزم دوران وعلب تروس باهظة الثمن. • محركات سلسلة تتطلب محركات هيدروليكية عالية عزم الدوران ووحدات طاقة هيدروليكية.

يمكن لمسار ثابت بمحرك خطي واحد (مع أو بدون مغناطيس) دعم عدة أقسام رئيسية تتحرك إما بنفس الشريحة في وضعية رئيسية وتابعة، أو تتحرك شرائح منفصلة بشكل مستقل بسرعات واتجاهات مختلفة. يتيح هذا للمصممين دمج محركات الأقراص على الآلات متعددة الشرائح لخفض التكاليف وتحسين الإنتاجية. على سبيل المثال، يمكن لجهاز ليزر أو نفث ماء أو جهاز توجيه مزود برأسين على المنصة، يعمل بمحركات خطية، قطع قطعتين متماثلتين أو متطابقتين في آنٍ واحد، مما يوفر قدرًا كبيرًا من المواد الخام.

عند تحريك منزلقات جسرية كبيرة وثقيلة، تُوفر عدة أقسام رئيسية مُثبتة على جانبيها القوة اللازمة لتسريع المنزلق وإبطائه. كما يُمكن لتركيب عدة مسارات ثانوية جنبًا إلى جنب زيادة سعة القوة.

في حالة الشرائح المتحركة التي تُشكّل الكابلات الطويلة مشكلة، يُمكن تثبيت قسم رئيسي واحد أو أكثر على قاعدة ثابتة، وتوصيل الأقسام الثانوية بالجزء المتحرك. يُخفّف هذا الحمل على الشريحة، ويتيح دوراتٍ ذات معدلات تذبذب عالية، وهو أمرٌ قد يستحيل تحقيقه باستخدام المحركات الميكانيكية التقليدية. كما يُتيح استخدام كابلات أقصر مع مرونة أقل.

تقدم الشركات المصنعة الرائدة مجموعة متنوعة من المحركات الخطية لتناسب مجموعة واسعة من التطبيقات. تتميز محركات الحمل الأقصى بمعدلات تسارع وتباطؤ وسرعة عالية، ويمكن استخدامها على محاور أفقية أو رأسية مُعوّضة. تشمل التطبيقات الشائعة أدوات الآلات ذات الحركات الديناميكية العالية، والتشغيل الآلي بالليزر، ومعدات مناولة المواد.