Lineare Motoren und Aktuatoren sind jetzt mit Kugelschrauben und Riemenantrieben kostengünstig und bieten eine deutlich überlegene Beweglichkeit und Bandbreite für fortschrittliche Positionierungsanwendungen. Neue Mikromotoren und Aktuatoren tragen dazu bei, die bisher nicht machbaren Aufgaben zu automatisieren. Direkte lineare Laufwerke ersetzen zunehmend die von servo kontrollierten pneumatischen Zylindern und tragen zur Zuverlässigkeit und Kontrolle bei, die kostenlos von Kosten, Lärm und Pflege von Luftkompressoren sind.

An den Anforderungen der Halbleiterindustrie angetrieben, haben die linearen Motorhersteller die Präzision stetig erhöht, die Preise reduziert, mehrere Motorypen entwickelt und die Integration in Automatisierungsgeräte vereinfacht. Moderne lineare Motoren bieten 20 g Spitzenbeschleunigung und 10 Meter/zweite Geschwindigkeit, liefern unerreichte dynamische Beweglichkeit, minimieren die Wartung und multiplizierte Betriebszeit. Sie sind über die Nutzung der spezialisierten Halbleiterindustrie hinausgezogen, um eine fortschrittliche Leistung bei Gastgebern von Anwendungen zu liefern.

Mit der zehnfachen Geschwindigkeit und der Betriebsdauer von Kugelschrauben ist die lineare Direktantriebstechnologie häufig die einzige Lösung für die Produktivitätssteigerung.

Dynamische Überlegenheit

Die dynamische Leistung herkömmlicher Positionierungsmechanismen ist durch Bleischristen, Zahnradzüge, Riemenantriebe und flexible Kupplungen begrenzt, die Hysterese, Rückschläge und Verschleiß erzeugen. In ähnlicher Weise leiden pneumatische Aktuatoren an Kolbenmassen- und Kolbenzylinder-Reibung sowie Luftkompressibilität, die die Komplexität der Servokontrolle erzeugt. Lineare Motoren und Aktuatoren vergießen die Masse und Trägheit herkömmlicher Positionierer und sind von diesen grundlegenden Einschränkungen befreit, die eine unvergleichliche dynamische Steifheit liefern.

Die Direktantriebskrafterstellung ermöglicht es linearen Motoren und Aktuatoren, mit alternativen Positionierungsmechanismen nicht verfügbare Bandbreite mit geschlossener Schleife zu erreichen. Der Motor und der Aktuator können moderne Controller voll ausnutzen. Diese Controller sind auf den Betrieb mit hoher Schleife eingestellt, wodurch eine breite Bandbreitenkontrolle, eine schnelle Absetzung und eine schnelle Erholung von vorübergehenden Störungen erreicht werden.

Lineare Motoren und Aktuatoren zeichnen sich aus, um die Abstand von Millimetern zu machen, die in der statischen Reibungszone arbeiten. Ihre geringe Masse und minimale statische Reibung minimiert die für den Start von Reisen erforderliche Antriebskraft und vereinfachen die Aufgabe des Steuerungssystems, beim Anhalten von Überschwingen zu verhindern. Diese Attribute ermöglichen es Direktantriebsmotoren und Aktuatoren, beispielsweise Mikroskop -Folien zu scannen und die XY -Standorte von Artefakten nur Millimeter voneinander zu streichen.

Anwendungen, die eine schnelle Wiederholungsbewegung erfordern, können die hohe Bandbreite des linearen Aktuators ausnutzen, um den Durchsatz von Ballschrauben oder Gürtelfahrten zu verdoppeln. Maschinen, die Materialrollen in die Länge (Papier, Kunststoffe, sogar Windeln) schneiden, maximieren den Durchsatz, indem sie operieren, ohne den Materialfluss zu stoppen. Um die Fliege zu schneiden, beschleunigen solche Maschinen die Schneidklinge, um sie mit dem Materialfluss zu synchronisieren, mit Materialgeschwindigkeit an den Schneidort zu gelangen und dann den Schnitt zu initiieren. Nach dem Schneiden wird die Klinge an ihren Ausgangspunkt zurückgegeben, um auf den nächsten Hin- und Rückflugzyklus zu warten.

Lineare Motorypen

Es sind drei grundlegende lineare Motorkonfigurationen erhältlich: flaches Bett, U-Kanal und Röhrenmotoren. Jeder Motor hat intrinsische Vorteile und Einschränkungen.

Flache Bettmotoren bieten zwar unbegrenzte Reise- und höchste Antriebskraft, üben Sie eine beträchtliche und unerwünschte magnetische Anziehungskraft zwischen dem Tragen von Ladung und der permanenten Magnetspur des Motors aus. Diese Anziehungskraft erfordert Lager, die die zusätzliche Ladung unterstützen.

Der U-Kanalmotor mit seinem eisenlosen Kern hat eine geringe Trägheit und somit maximale Beweglichkeit. Die Last des Forcer-Tragens mit Magnetspulen wandert jedoch tief im U-Kanal-Rahmen und schränkt die Wärmeentfernung ein.

Tubuläre lineare Motoren sind robust, thermisch effizient und am einfachsten zu installieren. Sie liefern Drop-In-Ersatz für Ballsummenge und pneumatische Positionierer. Die dauerhaften Magnete des Rohrmotors sind in einem Edelstahlrohr (Schubstange) eingeschlossen, der an beiden Enden getragen wird. Ohne zusätzliche Schubstangenstütze ist die Lastreise je nach Schubstangendurchmesser auf 2 bis 3 Meter begrenzt.

Von allen drei motorischen Typen eignen sich Röhrenmotoren am besten für den industriellen Mainstream -Gebrauch. Tubuläre lineare Motoren haben von einer grundlegenden Innovation in technischer Innovation tiefgreifende Vorteile erzielt. Die linearen Motoren von Copley Controls ersetzen den herkömmlichen externen linearen Encoder durch Integral Hall -Sensoren. Mit einem patentierten Magnetkreis können Hall-Effekt-Sensoren eine fast zehnfache Verbesserung der Auflösung und Wiederholbarkeit erzielen.

Da lineare Encoder fast so viel kosten können wie der lineare Motor selbst, ist es eine wichtige Kostenreduzierung. Dies vereinfacht auch die lineare motorische Integration in Automatisierungssysteme, da es keinen pingeligen Encoder gibt, der unterstützt und ausgerichtet ist. Weitere Vorteile sind Robustheit, Zuverlässigkeit und Freiheit vom Bedürfnis eines Encoders nach geschützten Umgebungen.

Tubuläre lineare Motoren können in lineare Aktuatoren mit linearen Direktantrieb in leistungsfähige, vielseitige Antriebsantrieb umgewandelt werden. In einer Inkarnation in Aktuator bleibt der Forcer stationär (mit dem Maschinenrahmen verschraubt), während die Lastpositionierungsschubstange auf niedrige Reibung und schmierfreie Lager im Forcer bewegt wird. Der lineare Stellantrieb ist nicht nur über die übertriebene Kugelschrauben und Riemenantriebe eine Alternative mit höherer Performance zu programmierbaren servo-pneumatischen Positionierungssystemen.

Tubuläre lineare Motoren eignen sich für Produktivitätsverdoppelungsanwendungen mit zwei unabhängigen Forcern, die auf einer einzelnen Schubstange arbeiten. Jeder Forcer hat einen eigenen Servo -Antrieb und kann unabhängig voneinander unabhängig voneinander reisen. Ein Forcer kann dann zum Beispiel laden, während der andere entlädt. Die Technik kann den Durchsatz verdoppeln, indem sie die Gegenstände jeweils von einem schnell reisenden Förderer angehoben und mit Präzision auf einem zweiten Förderer platzieren.

In ähnlicher Weise können mehrere Forcer, die auf einer einzelnen Schubstange arbeiten, die Antriebskraft verdoppeln, dreifach oder sogar vierfach. Die Forcer können von einem einzelnen Controller betrieben werden.

Der lineare Motorlastträger fährt auf Langzeitlager mit Langzeiten. Im Gegensatz dazu beinhaltet die Bälle, die Rotations-zu-lineare-Konvertierungsmechanismen beinhalten zusätzliche Verschleißquellen, die die Leistung beeinträchtigen und die Lebensdauer verkürzen.

Die lineare Stangeschubstange gleitet auf langen, schmierfreien Lagern, die in der Forcer montiert sind. Diese intrinsische Einfachheit ermöglicht es dem Aktuator, 10 Millionen Betriebszyklen zu liefern. Aktuatorlager sind selbst ausgerichtet und lockern die Installation. Die Antriebsantriebskraft wird direkt auf die Schubstange angewendet, um die Beschleunigung und Reaktionsfähigkeit zu verbessern.

Mit dem externen Encoder, der durch einen in den Forcer integrierten Festkörpersensor ersetzt wurde, werden Direktantriebsmotoren und -Kuher zu sehr einfachen Zweikomponentengeräten. Forcer und Thrust Rod sind beide von Natur aus sehr robuste Komponenten, wodurch Motor und Antriebsantrieb den internationalen IP67 -Waschanschlägen entsprechen.

Das Fehlen von Schleifengängen und surrenden Bleischristen verleiht lineare Motoren und Aktuatoren die zunehmend wichtige Qualifikation des Betriebs mit geringem Rauschen. Die OSHA folgt kurz vor europäischen Industriecodes, die zunehmend strengere Regeln für den Arbeitsplatzgeräusch aufweisen. Der ruhige Betrieb ist in Labor- und Krankenhausumgebungen bereits von entscheidender Bedeutung. Diese Sorge wird zunehmend weit verbreitet, da die OSHA ihre Entscheidung auf andere Produktionsumgebungen ausdehnt.