Tässä on pari kysymystä insinöörien ja suunnittelijoiden tulisi kysyä ennen lineaaristen toimilaitteiden valintaa.

Suunnittelijoilla valmistautuessaan valitsemaan tietyn laitteen tai koneen lineaarisen toimilaitteen tulisi olla luettelo kysymyksistä, jotka ovat valmiita kysymään kyseisten laitteiden toimittajilta ja valmistajilta. Nämä luettelot sisältävät yleensä kysyttyjä kysymyksiä (usein kysyttyjä kysymyksiä), ja suurin osa toimilaitteita myyvistä yrityksistä on valmistettu heille. Mutta nämä toimittajat odottavat monissa tapauksissa potentiaalisten ostajien kysyvän muilta, ehkä enemmän koettavia ja paljastavia kysymyksiä: ns. Harvoin kysyttyjä kysymyksiä (IFAQS).

Tässä on pari kysymyksiä, jotka insinöörien tulisi kysyä, kun harkitaan lineaaristen toimilaitteiden määrittämistä.

K. Tarvitsen nopeutta ja tarkkuutta pitkällä pituudella. Millaista toimilaitetta minun pitäisi käyttää?

A. Se on älykäs kysymys. Monet suunnittelijat yliarvioivat, kuinka tarkat perinteiset moottorit ja toimilaitteet ovat yli pitkiä matkajuoksia. He uskovat virheellisesti, että jos toimilaite toimii hyvin lyhyinä ajoissa, se toimii yhtä hyvin pitkillä. Vaikka monen tyyppiset lineaariset järjestelmät täyttävät kaksi kolmesta vaatimuksesta, joita insinöörit yleensä haluavat (pitkät matkapituudet, nopea ja korkea paikannustarkkuus), lineaariset moottorin toimilaitteet ovat ainoat, jotka tarjoavat kaikki kolme ilman kompromisseja. Niitä käytetään usein puolijohteiden valmistuksessa, kulutuselektroniikan tarkastus-, lääketieteellisissä ja biotieteellisissä sovelluksissa, työstötyökaluissa, tulostus- ja pakkaussovelluksissa.

Lineaariset moottorit määrittelevät pienen taustan. Pohjimmiltaan lineaarinen moottori on kiertomoottori, joka on purettu ja asetettu tasaiseksi. Se antaa moottoriparin suoraan lineaariseen kuormaan. Sitä vastoin muut mallit käyttävät kiertomoottoria ja yhdistävät sen mekaniikan kautta, mikä voi aiheuttaa takaiskua, tehokkuushäviöitä ja muita epätarkkuuksia. Lineaarisilla moottoreilla on yleensä suurempi maksiminopeus verrattuna saman matkan pituuden palloruuveihin.

Kolme päätyyppiä lineaarisia moottoreita käytetään nykyään. Ensimmäinen on Ironcore, jossa kelat haavoitetaan rautamateriaalista valmistettujen hampaiden ympärille ja kääritty laminaatiksi. Näillä moottoreilla on korkein voima kokoa kohti ja hyvä lämmönsiirto, ja ne ovat yleensä halvinta. Moottorin rauta johtaa kuitenkin lisääntyneeseen hampaisiin (vääntömomentti moottorin magneettien välisistä vuorovaikutuksista), joten ne ovat usein jonkin verran vähemmän tarkkoja kuin toisen tyyppiset, rautaat lineaariset moottorit.

Kuten nimestä voi päätellä, Ironttomat lineaariset moottorit eivät ole rautaa sisällä. Forcer on olennaisesti epoksilevy, johon tiiviisti haavoittuneita kuparikeloja on asetettu. Se liukuu kahden magneettiriven välillä toisiaan. (Tätä kutsutaan myös u-kanavaiseksi magneettiseksi tapaksi.) Magneettien toisella puolella oleva välikappale yhdistää ne toisiinsa. Ironittomien moottorien tärkeimmät edut ovat alhaisemmat houkuttelevat voimat ja ei hampaat. Tämä tekee heistä tarkempia kuin Ironcore -moottorit. Kaksi riviä magneetteja tekevät kuitenkin rautaa yksiköitä kalliimpia kuin Ironcore -versiot. Lämmönsiirron hallinta voi myös olla vaikeaa, joten on tärkeää ymmärtää varhain, onko tietty sovellus ylikuumenemisen riski. Uusimmat Ironless -moottorit ovat päällekkäisiä keloja, jotka tarjoavat enemmän pintakosketusta lämmön hajoamiseksi. Tämän mallin avulla moottorilla on myös korkeampi voimatiheys.

Kolmas ja lopullinen tyyppi ovat koroton lineaariset moottorit, jotka ovat periaatteessa kahden ensimmäisen tyypin hybridejä. Kaltomallisessa moottorissa on yksi rivi magneetteja, kuten Ironcore, mikä auttaa pitämään hinnan alhaisempana. Laminoitu takajuoksu varmistaa hyvän lämmönsiirron, samoin kuin pienemmät houkuttelevat voimat ja hampaat kuin Ironcore -moottorit. Sulattomat moottorit tarjoavat myös alhaisemman korkeuden profiilin etuna kuin raudattomana alhaisemman hinnan lisäksi. Suunnittelijoille, jotka priorisoivat komponenttien pitämisen koneissaan mahdollisimman pieninä, jokainen millimetri on tallennettu.

K. Mistä tiedän, sopiiko tietty toimilaite käytettäväksi tietyssä ympäristössä?

A. Aivan liian usein suunnittelijat valitsevat toimilaitteet erikseen ja eivät harkitse, missä niitä käytetään. Lineaarisilla toimilaitoksilla on kriittisiä liikkuvia osia, jotka toimivat oikein vain ympäristöissä, joille ne on suunniteltu ja valmistettu. Sopimattoman lineaarisen toimilaitteen käyttäminen voi aiheuttaa ongelmia epäasianmukaisesta toiminnasta korjaamattomiin vaurioihin itse toimilaitteelle. "Likaisten" sovellusten, kuten leikkaustyökalu, joka heittää hiukkasia ja romua, toimilaite vaatii tiivistymisen ja suojauksen sen suojaamiseksi epäpuhtauksilta.

Vastakkaisesta näkökulmasta toimilaite ilman asianmukaista suojaa voi tuoda saastumisen puhtaan ympäristön vaarantaen sovelluksen. Normaali kuluminen aiheuttaa lineaaristen vaiheiden tuottamisen hiukkasten ajan ajan. Puhdashuoneet tai tyhjiöympäristöt rajoittuvat usein laitteiden käyttöön, jotka eivät vapauta hiukkasia, joten on kriittistä toimilaitteille, joita käytetään näissä ympäristöissä, jotka on varustettu tiivisteillä ja suojalla, jotta hiukkaset pääsevät ympäristöön. Jotkut mekaaniset laitteet, jotka tarjoavat lineaarista liikettä, kuten puolijohteiden prosessoinnissa, liikkuvat vain mikroneja kerrallaan, joten jopa vähiten saastumismäärä voi vaarantaa ja pilata sovelluksen.

Tiivisteet ja kilvet suojaavat kriittisiä komponentteja altistumiselta ankarilta ympäristöiltä, ​​antaen lineaaristen toimilaitteiden toimia, kun ne on suunniteltu suorittamaan. Puhtaat ympäristöissä tiivisteet ja kilvet suojaavat sovelluksen ympäristöä toimilaitteen luomilta mahdollisilta epäpuhtailta - ei itse toimilaitteelta. Tiivisteiden ja suojausten lisäksi mukautetut lineaariset toimilaitteet voidaan suunnitella positiivisilla paineporteilla, jotka puhdistavat epäpuhtaudet yksikön sisällä pitäen suorituskyvyn ja elinkaaren maksimissa.

Lineaarisia toimilaitteita valittaessa on otettava huomioon erilaisia ​​ympäristötekijöitä. Näitä ovat ympäristön lämpötilat, kosteuden esiintyminen, altistuminen kemikaaleille ja kaasuille (muu kuin huoneilma), säteily, ilmanpainetaso (tyhjössä suoritetuissa sovelluksissa), puhtaus ja lähellä olevat laitteet. Esimerkiksi, onko läheisyydessä olevaa laitetta, joka voisi siirtää värähtelyjä, jotka vaikuttaisivat lineaarisen vaiheen suorituskykyyn?

Lineaarisen vaiheen sisäänpääsyn suojaus (IP), joka tyypillisesti annetaan sen eritelmissä, osoittaa, onko sillä oikea suoja tietyiltä ympäristöiltä. IP -luokitukset on määritelty kotelon tiivisteiden tehokkuuden tasot vieraiden kappaleiden (pöly ja lika) ja kosteuden eri tasoja vastaan.

Koteloiden luokitukset ovat "ip-" -muotoa, jota seuraa kaksi numeroa. Ensimmäinen numero osoittaa suojausasteen liikkuvilta osilta ja vierailta kappaleilta. Toinen numero yksilöi suojaustason altistumiselta erilaisille kosteuden tasoille (tippuuista sumuttoon kokonaismäärään).

Toimilaitteen IP -luokituksen tarkistaminen valintaprosessissa tarjoaa nopean ja helpon tavan eliminoida yksiköt soveltumattomat ympäristölle. Esimerkiksi IP30-luokituksen toimilaite ei tarjoa suojaa kosteutta vastaan, mutta se pitää sormenkokoiset esineet. Jos kosteussuojaus on välttämätöntä, etsi toimilaite, jolla on korkeampi luokitus, kuten IP54, joka suojaa pölyä ja vesisokkailua. Toimilaitteet, joilla ei ole tunkeutumista tai kosteuden suojaa, voivat kuitenkin tarjota taloudellisia vaihtoehtoja ympäristöille, joissa epäpuhtaudet eivät ole huolenaiheita.