Tyypillinen liikejärjestelmän suunnittelun kokoonpano

Lineaarinen liike on keskeistä monille liikkuville koneille, ja lineaaristen moottorien suoran ajon luonne voi yksinkertaistaa koneen suunnittelua näissä sovelluksissa. Muita etuja ovat parannettu jäykkyys, koska lineaariset moottorit kiinnitetään suoraan kuormaan.

Näiden moottorien (ja niiden vaatimien oheiskomponenttien) integrointi voi tuntua pelottavalta, mutta prosessi voidaan jakaa viiteen yksinkertaiseen vaiheeseen. Tämän vaiheittaisen prosessin seurauksena on mahdollista, että kone- ja robotinrakentajat voivat saada lineaarisia moottoria-etuja ilman vieraita ponnisteluja tai monimutkaisuutta.

1. Määritä moottorityyppi: rautaydin verrattuna Ironless

Ensimmäinen vaihe on valita lineaarinen moottori käytettävissä olevista tyypeistä.

Rautaydinmoottorit: Rautaydinmoottorit ovat yleisimpiä ja sopivat yleisiin automaatiosovelluksiin. Rauta-ydin viittaa tämän moottorin kelan rakenteeseen, joka koostuu raudan ytimen laminaatioista. Tyypillinen kokoonpano koostuu yksipuolisesta paikallaan olevasta magneettiraidasta ja liikkuvasta moottorikelasta tai haarasta. Rautaydin maksimoi luodun työntövoiman ja luo magneettisen vetovoiman kelan ja magneettien välille.

Tätä magneettista vetovoimaa voidaan käyttää lisäämään lineaarisen ohjausjärjestelmän jäykkyyttä tehokkaasti lineaaristen liikkeen laakerien esikäsittelyssä. Magneettinen ennakkomaato voi myös lisätä järjestelmän taajuusvastetta parantamalla hidastumista ja asettua.

Toisaalta vetovoimavoimaa on tuettava asianmukaisesti lisääntyneellä kuormituskapasiteettilla tukevien jäsenten ja lineaaristen laakerien perusteella. Tämä voi heikentää koneen mekaanista suunnittelun vapautta.

Toinen rauta-ytimen lineaarinen motorinen kokoonpano koostuu liikkuvan kelan molemmille puolille sijoitettujen kiinteiden magneettien parista. Tämä patentoitu rakenne kieltää magneettisen vetovoiman vaikutukset tuottaen korkeimman voiman poikkileikkausaluetta kohti. Tasapainotettu muotoilu vähentää laakerikuormaa, mikä mahdollistaa pienempien lineaaristen liikkeen laakereiden käytön ja vähentävän laakerin kohinaa.

MotionSystemdesign com Motors Drives 0111 Edutryhmättömät moottorit: Ironton lineaariset moottorit ovat myös; Näillä moottoreilla ei ole rautaa kelmissaan, joten moottorin jäsenten välillä ei ole vetovoimaa.

Yleisin Irontond Type on U -kanava: kaksi magneettiraitaa yhdistetään kanavan muodostamiseksi, jossa moottorikela (tai Forcer) liikkuu. Tämä moottori on ihanteellinen sovelluksiin, jotka vaativat pienen nopeuden aaltoilua ja suurta kiihtyvyyttä. Irraaton rakenteen nolla-astraktiovoima ja nollakirjoitus minimoi vääntömomentin aaltoilun; Kiihtyvyyttä lisääntyy, koska kela on suhteellisen kevyt.

Toinen silitysmaton kokoonpano on sylinterin muodossa. Magneetit on pinottu ruostumattomasta teräksestä valmistettuun putkeen, ja moottorikela liikkuu sylinterin ympärillä. Tämä kokoonpano on sopiva korvaamalla palloruuvit, koska se tuottaa paljon suurempia nopeuksia ja paikannustarkkuutta suunnilleen samassa kirjekuoressa.

Kelan koko ja radan pituus

Konfiguraatiosta riippumatta kaikki lineaarikerrotoriset kelat tulisi mitata sovellusvaatimuksiin: sovellettu kuorma, kohteen siirtoprofiili, käyttöjakso, tarkkuus, tarkkuus, käyttöikä ja käyttöympäristö. Vinkki: Suhtaudu lineaarimoottorivalmistajilta ja mitoitusohjelmistoilta (joka on usein ilmainen) parhaan moottorityypin ja koon valitsemiseksi tietylle sovellukselle.

Magneettiradan osia tarjotaan useissa pituuksissa, ja ne voidaan pinota päästä päähän tavoitteen matkapituuden saavuttamiseksi, kokonaismagneetin pituus on käytännössä rajaton. Suunnittelun yksinkertaistamiseksi ja kustannusten vähentämiseksi on parasta käyttää valmistajan pisin magneettiradan osia.

2. Päätä kooderista

Toinen vaihe lineaarisen moottorijärjestelmän suunnittelussa on lineaarisen kooderin valinta. Yleisimmät ovat inkrementaaliset lineaariset kooderit, joilla on optiset tai magneettiset lukematta anturit. Valitse kooderi, jolla on vaadittava resoluutio ja tarkkuus sovellukselle, ja se sopii koneympäristölle.

Kooderin palaute lähetetään tyypillisesti takaisin servovahvistimeen joko sinimuotoisen analogin tai digitaalisen pulssijunan kautta. Toinen vaihtoehto on nopea sarjakooderin palaute-tarjoamalla korkeammat tiedonsiirtonopeudet, suuremman bitin resoluutio, suurempi melu immuniteetti, pidempi kaapelin pituus ja kattavat hälytystiedot.

Sarjaviestintä yhdistää kahdella tavalla.

Vahvistimen ja kooderin välinen suora viestintä on mahdollista koodereiden kanssa, joissa on sarjasenkokooderiprotokolla, joka on yhteensopiva vahvistimen kanssa.

Jos kooderilla ei ole sarjanlähtöä (tai missä sarjan lähtöprotokolla ei ole yhteensopiva vahvistimen kanssa), voidaan käyttää sarjanmuutomoduulia. Tässä tapauksessa moduuli hyväksyy analogisen signaalin kooderista yhdessä Hall -anturin signaalin kanssa, jaottaa analogisen signaalin ja lähettää tämän signaalin datan sarjassa servovahvistimeen. Hall -anturitietoja käytetään PowerUpissa ja kooderin palautteen tarkistamiseksi.

Useat lineaariset enkooderien valmistajat tarjoavat nyt absoluuttisia lineaarisia koodereita, jotka tukevat useita sarjaviestinnän protokollia, mukaan lukien kolmansien osapuolien vahvistimen valmistajien omistusoikeudet.

3. Valitse vahvistin

Suunnitteluprosessin kolmas vaihe on servovahvistimen valinta. Vahvistimen on oltava oikein mitoitettu moottorin perusteella.

Plug and Play on ominaisuus, jota vain toimittajat voivat tarjota sekä servomoottorit että vahvistimet. Jotkut toimittajat tarjoavat pistoke- ja play -pelin käynnistysajan vähentämiseksi ja asianmukaisen kokoonpanon varmistamiseksi.

Joissakin servovahvistimissa on automaattinen moottorin tunnistus ja viritysvapaa tila, jotka poistavat tarpeen virittää servojärjestelmää. Tämän ohjelmiston avulla moottorin eritelmät (mukaan lukien ylikuormitusominaisuudet) ladataan automaattisesti Servovahvistimeen moottorista PowerUp: sta. Tämä poistaa potentiaalisen käyttäjävirheen syöttäessään moottorin eritelmiä, mikä käytännössä eliminoi moottorin runsaan riskin ja asteittain virheet.

4. Valitse tukijäsenet ja laakerit

Kaksi lopullista suunnitteluvaihetta käyvät käsi kädessä loppuun lineaarisen moottorijärjestelmän suunnittelun suorittamiseksi: neljäs vaihe on lineaarisen liikealuejärjestelmän valitseminen, ja viides on suunnitella tukijäsenet.

Useimmissa lineaarisissa moottorikokoonpanoissa on kaksi tärkeätä kohdistusta: kelan ja magneettiraiteen välinen moottori-magneettirokoetäisyys ja kooderin lukupään ja lineaarisen asteikon välinen rakoetäisyys. Jälkimmäinen kriteeri eliminoidaan valittaessa suljettua lineaarista kooderia.

Vinkit:

Lineaaristen liikelaakereiden tulisi tarjota riittävä tarkkuus aukkotoleranssien täyttämiseksi, kun taas tukijäsenet tulisi suunnitella komponenttien asianmukaiseksi tilalle ja vastaamaan lineaaristen laakereiden ja kooderin rinnakkaisuusvaatimuksia.

Kun nämä kriteerit on täytetty, laakerien valinta ja suunnittelu ja tukevat jäsenet riippuvat viime kädessä koneen suorituskykyvaatimuksista. Sovellukset, jotka vaativat suurta tarkkuutta ja tarkkuutta, tarvitsevat korkean resoluution ja korkean tarkkuuden kooderin sekä korkean tarkkuuden lineaariset laakerit.

Kun mitoivat näitä laakereita, ota huomioon hyötykuorma ja rautaytiminen lineaarisiin moottoreihin liittyvät magneettiset houkuttelevat voimat. Monissa tapauksissa lineaaristen laakereiden ja magneettien tukevat jäsenet voivat olla olennaisia ​​koneen runkoon.