Un pórtico de control robótico XYZ

Las aplicaciones de máquinas herramienta y la fabricación y el ensamblaje de componentes semiconductores representan más de la mitad del uso total de motores lineales. Esto se debe a su precisión (aunque su precio es mayor en comparación con otras opciones de movimiento lineal). Otras aplicaciones para estos componentes de movimiento relativamente nuevos incluyen aquellas que requieren un posicionamiento rápido y preciso o recorridos lentos y extremadamente constantes.

Las velocidades de los motores lineales varían desde unas pocas pulgadas hasta miles de pulgadas por segundo. Estos diseños pueden ofrecer recorridos ilimitados y (con un codificador) una precisión de ±1 μm/100 mm. Por esta razón, diversas aplicaciones médicas, de inspección y de manipulación de materiales utilizan motores lineales para aumentar el rendimiento.

A diferencia de los motores rotativos (que requieren dispositivos mecánicos rotativos a lineales para obtener movimientos rectos), los motores lineales son de accionamiento directo. Por lo tanto, evitan el desgaste gradual de los conjuntos tradicionales de cremallera y piñón. Los motores lineales también evitan las desventajas de los motores rotativos que accionan correas y poleas: empuje limitado debido a límites de resistencia a la tracción; largos tiempos de asentamiento; estiramiento de la correa, holgura y bobinado mecánico; y límites de velocidad de aproximadamente 4,5 m/s. Además, los motores lineales evitan las ineficiencias de los husillos de bolas y de avance (aproximadamente del 50 y el 90 %, respectivamente), así como el latigazo y la vibración. Tampoco obligan a los diseñadores a sacrificar velocidad (con pasos más altos) por una resolución más baja.

Las plataformas multieje que utilizan motores lineales en cada eje son más compactas que las configuraciones tradicionales, por lo que se adaptan a espacios más reducidos. Su menor número de componentes también aumenta la fiabilidad. En este caso, los motores se conectan a variadores estándar y (en funcionamiento servo) un controlador de movimiento cierra el bucle de posición.

Los motores paso a paso lineales alcanzan velocidades de hasta 70 pulg./s, ideales para máquinas de recogida y colocación e inspección de acción relativamente rápida. Otras aplicaciones incluyen estaciones de transferencia de piezas. Algunos fabricantes venden motores paso a paso lineales dobles con un forzador común para formar plataformas XY. Estas plataformas se montan en cualquier orientación y presentan una alta rigidez y planitud de unos pocos nanómetros por cada cien milímetros para generar movimientos precisos.

Algunas aplicaciones con precios competitivos se benefician de los motores lineales híbridos, ya que cuentan con platos ferromagnéticos económicos. Al igual que los motores paso a paso lineales, varían la saturación magnética del plato para generar oposición al flujo magnético. La retroalimentación, junto con un bucle PID con control de posicionamiento, contribuye al rendimiento del motor con calidad servo. El único inconveniente es que los motores híbridos tienen una potencia limitada y presentan dentado debido al acoplamiento entre el forzador y el plato. Dos soluciones son el desfase de los dientes y el accionamiento para la saturación parcial de los dientes del plato y las secciones de los dientes del forzador. Algunos motores híbridos también utilizan refrigeración externa para aumentar la potencia durante el funcionamiento continuo.