El motor lineal es la respuesta clave.

Los motores lineales ofrecen un posicionamiento preciso y una respuesta altamente dinámica para muchas tareas de control de movimiento. Para las máquinas herramientas, estos incluyen no solo un movimiento rápido, sino también un movimiento lento y de velocidad constante de cabezas de máquina, diapositivas de husillos, sistemas de gestión de herramientas y dispositivos de manejo parcial.

Sin embargo, a pesar de sus capacidades, los motores lineales no han jugado un papel importante en la progresión del diseño de la máquina moderna que ha visto saltos cuánticos en la tecnología de control. Más bien, las máquinas modernas aún, en su mayor parte, usan técnicas de propulsión de diapositivas de décadas de antigüedad, según funcionarios de Siemens. Las máquinas han pasado desde NC impulsadas por la cinta de hace años, conducidas por servomotores y tornillos de pelota, a sofisticados controles de CNC de hoy que toman archivos CAD y generan programas de máquinas con solo tocar un botón. Pero los toboganes en las máquinas de hoy siguen siendo, en su mayor parte, conducidos por servomotores y tornillos de pelota.

Los motores lineales están probados y económicos, y es hora de que los sistemas mecánicos en estas máquinas se pongan al día con la tecnología de control. Por ejemplo, reemplazar los componentes mecánicos con motores lineales puede dar lugar a un ahorro de costos considerable, según los funcionarios de la compañía. Los motores proporcionan un sistema de accionamiento total, ofreciendo confiabilidad, precisión, alta estabilidad dinámica, bajo mantenimiento y producción más rápida.

Una ventaja es que los motores lineales son simples. Dos componentes principales, el primario que contiene electromagnets y el secundario con imanes permanentes o sin imanes, impulsan el miembro en movimiento. Esto elimina los servomotores, los resolutores, los tacómetros, los acoplamientos, las poleas, las correas de sincronización, los tornillos y tuercas de la bola, los rodamientos de soporte, los sistemas de lubricación y los sistemas de enfriamiento.

Otras ventajas incluyen altas aceleraciones y desaceleraciones, altas velocidades a largas distancias a velocidades constantes, posicionamiento sin reacción, operación sin contacto sin desgaste mecánico y flexibilidad de diseño, ya que las secciones primarias pueden ser estacionarias o en movimiento.

Esto hace que los motores lineales sean candidatos viables para reemplazar: • Tornillos de bola hueca con sistemas de refrigerante para la estabilización térmica. • Unidades de rack y pinion con costosos motores de torque y cajas de cambios. • Los unidades de cadena que requieren motores hidráulicos de alto torque y unidades de energía hidráulica.

Una pista estacionaria lineal-motor (con o sin imanes) puede admitir varias secciones primarias que se mueven la misma diapositiva en una configuración de esclavo maestro o se mueven diapositivas separadas independientemente a diferentes velocidades y en diferentes direcciones. Esto permite a los diseñadores consolidar impulsos en máquinas multiclishos para reducir los costos y mejorar la productividad. Por ejemplo, un láser, un chorro de agua o un enrutador con dos cabezas en el pórtico ejecutado por motores lineales puede cortar simultáneamente dos partes simétricas o espejo de la imagen, ahorrando así considerable materia prima.

Cuando se mueve por los toboganes de estilo grande y pesado, múltiples secciones primarias montadas a cada lado del pórtico proporcionan la fuerza necesaria para acelerar y desacelerar el portaobjetos. Además, las múltiples pistas secundarias instaladas de lado a lado pueden aumentar la capacidad de fuerza.

En los portaobjetos en movimiento donde los cables largos plantean problemas, una o más secciones primarias se pueden fijar a una base estacionaria y las secciones secundarias unidas al miembro móvil. Esto aligera la carga en el portaobjetos y permite ciclos con altas tasas de oscilación que de otro modo podrían ser imposibles con las unidades mecánicas convencionales. También permite cables más cortos con menos flexión.

Los principales fabricantes ofrecen una gama de motores lineales para adaptarse a una amplia gama de aplicaciones. Los motores de carga máxima tienen altas tasas de aceleración/desaceleración y velocidad y pueden usarse para ejes verticales horizontales o compensados. Las aplicaciones típicas incluyen máquinas herramientas con movimientos altamente dinámicos, mecanizado con láser y equipos de manejo de material.