Los motores lineales ofrecen una salida superior, por lo que sobresale en equipos médicos, automatización industrial, envasado y fabricación de semiconductores. Además, los nuevos motores lineales abordan el costo, el calor y la complejidad de la integración de las versiones tempranas. Para revisar, los motores lineales incluyen una bobina (parte principal o forcer) y una plataforma estacionaria a veces llamada platina o secundaria. Abundan los subtipos, pero los dos más comunes para la automatización son los motores lineales sin cepillos sin cepillo y sin hierro.

Los motores lineales generalmente superan a las unidades mecánicas. Tienen longitudes ilimitadas. Sin la elasticidad y la reacción de las configuraciones mecánicas, la precisión y la repetibilidad son altas y se mantienen así durante la vida útil de la máquina. De hecho, solo los rodamientos de guía de un motor lineal necesitan mantenimiento; Todos los demás subcomponentes son sin desgaste.

Donde los motores lineales de Ironcore sobresalen
Los motores lineales de Ironcore tienen bobinas primarias alrededor de un núcleo de hierro. El secundario suele ser una pista de imán estacionaria. Los motores lineales de Ironcore funcionan bien en el moldeo por inyección, la máquina herramienta y presionan las máquinas porque generan alta fuerza continua. Una advertencia es que los motores lineales de Ironcore pueden engranarse, porque el tirón magnético de la secundaria en la primaria varía a medida que atraviesa la pista del imán. La fuerza de detención es la culpa aquí. Los fabricantes abordan la cocción de varias maneras, pero es problemático donde los trazos suaves son el objetivo principal.

Aun así, abundan las ventajas lineales-motores de Ironcore. El acoplamiento magnético más fuerte (entre el núcleo de hierro y los imanes del estator) provoca una densidad de alta fuerza. Por lo tanto, los motores lineales de Ironcore tienen una salida de fuerza más alta que los motores lineales sin hierro comparables. Además, estos motores disipan mucho calor porque el núcleo de hierro arroja calor generado por la bobina durante la operación, reduciendo la resistencia térmica de bobina a ambiente mejor que los motores sin hierro. Finalmente, estos motores son fáciles de integrar porque el Forcer y el Estator directamente se enfrentan.

Motores lineales sin hierro para trazos rápidos
Los motores lineales sin hierro no tienen hierro en su primario, por lo que son más ligeros para generar un movimiento más dinámico. Las bobinas están incrustadas en una placa epoxi. La mayoría de los motores lineales sin hierro tienen pistas en forma de U forradas en las superficies internas con imanes. La acumulación de calor puede limitar las fuerzas de empuje a menos que las de los motores de hierro comparables, pero algunos fabricantes abordan este problema con el canal innovador y la geometría primaria.

Los tiempos de asentamiento cortos aumentan aún más la dinámica de los motores lineales sin hierro para hacer movimientos rápidos y precisos. No hay fuerzas atractivas inherentes entre los motores lineales primarios y secundarios sin hierro que también son más fáciles de ensamblar que los motores de Ironcore. Además, sus rodamientos de apoyo no están sujetos a fuerzas magnéticas, por lo que generalmente duran más.

Tenga en cuenta que los motores lineales tienen problemas en los ejes verticales y en entornos duros. Esto se debe a que sin algunos motores lineales, de frenado o contrapeso (que son inherentemente sin contacto), dejan caer las cargas durante las situaciones de apagado.

Además, algunos entornos duros pueden generar polvo y virutas que se adhieren a los motores lineales, especialmente en las operaciones mecanizando las piezas metálicas. Aquí, los motores lineales de Ironcore (y su pista llena de imán) son más vulnerables. Algunos actuadores incorporan motores lineales de hierro o sin hierro y un diseño a prueba de polvo para funcionar en tales entornos. Este último elimina los problemas asociados con los fuelles que tradicionalmente protegen los ejes lineales.

Cuándo elegir actuadores lineal-motores integrados
La naturaleza de accionamiento directo de los actuadores lineal-motores aumenta la productividad y la dinámica del sistema para innumerables aplicaciones industriales. Algunos actuadores basados ​​en motores lineales también incluyen codificadores para la retroalimentación de posición ... para hacer que los motores lineales sean fáciles de usar, incluso en comparación con los sistemas basados ​​en el cinturón y los tornillos de bolas. Algunos de estos actuadores integran estrictamente el motor lineal, guía y codificador óptico (o magnético) para aumentar aún más la densidad de potencia.

El codificador en algunos actuadores se instala horizontalmente, por lo que su posición no se ve afectada por el impacto externo. Algunos de estos arreglos pueden ejecutarse a 6 m/seg con aceleración a 60 m/seg2 utilizando una entrada de 230 VAC. Los módulos con viaje que exceden los dos metros son posibles. Las ofertas estándar generalmente incluyen un codificador magnético para la retroalimentación de posición, aunque los codificadores ópticos están disponibles para una mayor precisión. Otras opciones incluyen configuraciones de múltiples redactores, así como sistemas completos de XY y pórtico.

En comparación con los módulos de tornillo de bolas tradicionales, los actuadores lineales basados ​​en motores ofrecen una mejor precisión y velocidad, incluso en muchas condiciones de salida de empuje, gracias a la conducción directa. La integración más estricta también aumenta la productividad y la confiabilidad. Algunos de estos actuadores incluyen el motor lineal en sí, una base y una guía lineal ancha que admite un control deslizante de aluminio y una escala óptica para la retroalimentación de posición. Donde el motor lineal no tiene hierro, puede combinar con un control deslizante de aluminio para formar un diseño liviano que se acelera rápidamente.

Algunos actuadores de motores lineales compactos también incluyen controles deslizantes con almohadillas de lubricación incorporadas para lubricación ecológica. Aquí, el bloque de corredores termina con inyectores de grasa sellados herméticamente para entregar lubricación de vías de rodaje a través de la circulación de bola de acero. En algunos casos, las almohadillas de lubricación opcionales agregan lubricación para la operación a largo plazo con menos mantenimiento, especialmente en los ejes que hacen golpes cortos.

Los motores lineales sin hierro dentro de algunos actuadores también no exhiben engranajes, por lo que el eje puede hacer movimientos estables cuando se mueve lenta o rápidamente. Con algunos diseños, la repetibilidad con un codificador lineal óptico es de 2 mm. Algunos actuadores incluso están disponibles en trazos de 152 a 1,490 mm con rectitud de 6 a 30 mm.

Ejemplo especial: aplicaciones de sala limpia
Una última opción particularmente adecuada para aplicaciones con trazos cortos y altas tasas de ciclo son los actuadores lineales motores en los que las partes móviles son los imanes y el riel. Aquí, no hay problemas para mover cables que causen desconexiones. Tampoco hay problemas con entornos polvorientos. De hecho, los actuadores funcionan bien en entornos de vacío y salas limpias. Esto se debe a que las bobinas son fijas, por lo que el calor se disipa fácilmente a las estructuras de montaje. Algunos actuadores motores lineales generan fuerza continua a 94.2 o 188.3 N y la fuerza máxima a 242.1 o 484.2 N, aceptando una corriente continua de 3.5, 7 o 14 A dependiendo de la versión. Los trazos alcanzan 430 mm.

Parámetros para especificar etapas lineal-motores
Al especificar actuadores o etapas basadas en motores lineales, considere los siguientes criterios para cada parte del perfil de movimiento del diseño:

• ¿Cuál es la condición de movimiento conocida?
• ¿Cuál es la masa de la carga, la masa del sistema, el accidente cerebrovascular efectivo, el tiempo de movimiento y el tiempo de permanencia?
• ¿Cuál es la condición de accionamiento, voltaje máximo de salida, corriente continua y máxima?
• ¿Qué tipo de resolución del codificador necesita la configuración? ¿Debería ser analógico o digital?
• ¿En qué tipo de entorno de trabajo funcionará el actuador o el escenario? ¿Cuál será la temperatura ambiente? ¿La máquina estará sujeta al vacío o las condiciones de la sala limpia?
• ¿Cuáles son los requisitos de la aplicación para la precisión de movimiento y la precisión del posicionamiento?
• ¿El actuador lineal-motor o la etapa moverá las cargas horizontalmente, verticalmente o en ángulo? ¿Se montará la configuración en una pared? ¿Está sujeto a limitaciones de espacio?

Responder estas preguntas ayudará a los ingenieros de diseño a identificar la iteración lineal-motor más apropiada para una pieza dada de maquinaria.