Lineaarista moottoria voidaan ajatella pyörivänä servomoottorina, joka on asetettu ja asetettu tasaiseksi tuottamaan pohjimmiltaan lineaarista liikettä. Perinteinen lineaarinen toimilaite on mekaaninen elementti, joka muuntaa pyörivän servomoottorin kääntämisen suoran matkan. Molemmat tarjoavat lineaarisen liikkeen, mutta hyvin erilaisilla suorituskykyominaisuuksilla ja kompromisseilla. Parempaa tai huonompaa tekniikkaa ei ole - käytettävä valinta riippuu sovelluksesta. Katsotaanpa tarkemmin.

Lineaaristen moottorien peukalosääntö on, että ne loistavat sovelluksissa, jotka vaativat suurta kiihtyvyyttä, suuria nopeuksia tai suurta tarkkuutta. Esimerkiksi puolijohde -metrologiassa, jossa resoluutio ja läpäisy ovat kriittisiä ja jopa tunti seisokkeja voivat maksaa kymmeniä tuhansia dollareita, lineaariset moottorit tarjoavat ihanteellisen ratkaisun. Mutta entä vähemmän vaativa tilanne?

Varhainen kysymys lineaaristen moottorien kanssa oli kustannuskilpailukyky. Lineaariset moottorit vaativat harvinaisia ​​maametallia, jotka esittävät yhden rajoittavista tekijöistä aivohalvauksen pituuteen. Toki teoriassa magneetit voidaan rivissä käytännössä loputtomasti, mutta todellisuudessa, melko lukuun ottamatta haastetta varmistaa riittävä jäykkyys pitkällä aivohalvauksen pituudella, kustannukset nousevat, etenkin u-kanavaisten mallejen kohdalla.

Rautaydinmoottorit voivat tuottaa saman voiman käyttämällä pienempiä magneetteja kuin ekvivalentti Ironless Design, joten jos lihakset ovat ensisijainen vaatimus ja suorituskyvyn tekniset tiedot ovat riittävän rentoja sietämään joitain hammaslääkevoiman häiriöitä, mikä johtaa dynaamiseen sijaintiin tai nopeusvirheisiin, rauta-ytimet voivat Ole paras lähestymistapa. Jos suorituskykyvaatimukset ovat jopa löysämpiä, mikronien järjestyksessä nanometrien sijasta, ehkä lineaarinen toimilaitteen yhdistelmä tarjoaa sopivimman kompromissin - valitse esimerkiksi lineaarinen toimilaite lääkekappaleen, mutta lineaarinen moottori lääkkeen löytämisen DNA -sekvensointiin.

Matkan pituus
Vaikka lineaaristen moottorien optimaalinen aivohalvauspituus on olemassa paljon poikkeuksia parista millimetriä useisiin metreihin. Alempi kuin taivutus, kuten taivutus, voi olla tehokkaampi; Yllä on hihnalaitokset ja sitten teline- ja pinion-mallit ovat todennäköisesti parempia vetoja.

Lineaaristen moottorien aivohalvauksen pituus ei rajoita pelkästään kustannusten ja asentamisen stabiilisuuden, vaan myös kaapelin hallinnan vuoksi. Liikkeen tuottamiseksi eturintama on virrannut, mikä tarkoittaa, että tehokaapeleiden on kuljettava sen kanssa koko iskun pituus. Korkean flex-kaapelin ja siihen liittyvät kilparadat ovat kalliita, ja se, että kaapelointi on suurin liikkeenohjauksen epäonnistumisen kohta, monimutkaistaa edelleen asiaa.

Tietenkin lineaaristen moottorien luonne voi tuottaa fiksun ratkaisun tähän ongelmaan. Missä meillä on nämä huolenaiheet, kiinnitämme hajun paikallaan olevaan tukikohtaan ja siirrämme magneettirataa. Tällä tavoin kaikki kaapelit tulevat paikallaan olevaan eturintamaan. Saat hiukan vähemmän kiihtyvyyttä tietystä moottorista, koska et kiihdytä kelaa, kiihdyttät magneettirataa, joka on raskaampi. Jos tekisit tämän korkean G: n suhteen, se ei olisi hyvä. Jos sinulla ei todellakaan ole korkea-G-sovellusta, tämä voi olla erittäin hyvä muotoilu.

Profeta mainitsee Aerotech Lineaariset servomoottorit, joiden piikkivoimat ovat välillä 28 - 900 lbs, mutta tässä taas lineaaristen moottorien perussuunnittelu antaa itselleen ainutlaatuisia ratkaisuja, jotka tarjoavat paljon enemmän. Meillä on asiakkaita, jotka ottavat suurimmat lineaariset moottorit, laittavat heistä kuusi ja tuottavat lähes 6000 lbs voimaa. Voit laittaa useita forcereita useisiin raiteisiin, korjata ne mekaanisesti yhteen ja kommissoida ne kaikki yhdessä, jotta ne toimivat yhtenä moottorina; Tai voit laittaa useita forcereita samaan magneetteihin ja kiinnittää ne kuormaa pitämään vaunuun ja käsitellä niitä yhtenä moottorina.

Koska elämme todellisessa maailmassa ja on mahdotonta sovittaa kommutointia tarkalleen, muutaman prosentin tehokkuusrangaistus maksetaan tästä lähestymistavasta, mutta se voi silti tuottaa parhaan monipuolisen ratkaisun tietylle sovellukselle.

Päästä päähän
Kuinka lineaariset moottorit pinoavat voiman näkökulmasta pyöriviin moottori-/lineaarisiin toimilaitteiden yhdistelmiin? Siellä on merkittävä voimanvaihto, vertailemme 4 tuuman leveä, kahdeksan napainen koroton lineaarinen moottori 4 tuuman leveällä ruuvivetoinen tuote. Kahdeksan napainen lineaarimoottori on huippuvoima 40 naulaa (180 n) ja jatkuva 11 N) voima. Tässä samassa profiilissa NEMA 23 -palvelun moottorilla ja ruuvivetoisella tuotteellamme maksimaalinen aksiaalikuorma on 200 lbs, joten jos tarkastelet sitä tällä tavalla, tarkastelet pohjimmiltaan 20-kertaista vähenemistä jatkuvaa voimaa.

Todelliset tulokset vaihtelevat ruuvin nousun, ruuvin halkaisijan, moottorikelien ja moottorin suunnittelun mukaan nopeasti, ja niitä rajoittaa ruuvia tukevat aksiaaliset laakerit. Yrityksen 13 tuuman leveä rautaydin lineaarinen moottori voi tuottaa 1600 lbs huipun aksiaalivoimaa verrattuna 440 lbs: iin, jotka esimerkiksi 6 tuuman leveä ruuvivetoinen tuote, mutta annettu tila on huomattava.

Poliittinen iskulause parafraasiksi se on tyhmä. Jos voiman tiheys on ensisijainen huolenaihe, toimilaite on luultavasti paras valinta. Jos sovellus vaatii reagointikykyä, esimerkiksi korkean tarkkuuden, suuren kiihtyvyyden sovelluksessa, kuten LCD-tarkastus, kannattavan jalanjäljen kompromissi on välttämätön suorituskyky.

Pidä se puhtaana
Kontaminaatio on tärkeä kysymys liikkeenhallinnassa valmistusympäristöissä, ja lineaariset moottorit eivät ole poikkeus. Yksi iso ongelma tavanomaisella lineaarisella moottorisuunnittelulla on altistuminen saastumiselle, kuten kiinteät hiukkaset tai kosteus. Tämä pätee 'litteä' malleihin ja vähemmän [U-kanava] -mallit.

Liuos kokonaan tiivistäminen on erittäin vaikeaa. Et halua olla korkean kosteuden ympäristössä. Jos aiot laittaa lineaarisen moottorin vesisuihkutusleikkaussovellukseen, sinun on asetettava siihen positiivinen paine ja varmistettava, että se on hyvin suojattu, koska lineaarisen moottorin elektroniikka on siellä toiminnassa.

U-kanavakuvioiden tapauksessa U: n kääntäminen voi minimoida kanavalle saapuvien hiukkasten mahdollisuuden, mutta se luo lämpöhallintaongelmia, jotka voivat vaarantaa suorituskyvyn magneettikisan massan siirtämisen seurauksena etusivuston massan siirtämisestä etusijalle. . Jälleen se on kompromissi ja taas hakemus ohjaa käyttöä.

Ei vain ympäristö, joka voi vaikuttaa lineaariseen moottoriin - lineaarinen moottori voi aiheuttaa ongelmia ympäristössä. Toisin kuin pyörivät mallit, lineaaristen yksiköiden suuret magneetit voivat tuhota magneettisesti herkän ympäristön, esimerkiksi magneettikuvauskuvien (MRI) koneissa. Se voi olla jopa ongelma proosaisemmassa sovelluksessa, kuten metallileikkaus. Saat nämä korkean voiman magneetit, jotka yrittävät vetää jokaisen näistä metallisiruista magneetteihin, joten lineaariset moottorit eivät aio toimia hyvin tällaisissa sovelluksissa ilman asianmukaista suojaa.

Noista sovelluksista…
Joten missä sovellus on suloinen paikka lineaarisille moottoreille? Metrologia, alun perin, puolijohde-, LED- ja LCD -valmistuksen kaltaisilla alueilla. Suurten merkkien digitaalinen tulostaminen on myös kasvavia markkinoita, samoin kuin biolääketieteen sektori ja jopa pienten osien valmistus, asiakkaamme järjestävät paria lineaarisia moottoreita asuntojen kokoonpanokokoonpanoissa. Haluat saada niin paljon tuotteen läpimenoa kuin mahdollista, joten näiltä moottorilta pääsemäsi korkea kiihtyvyys ja nopeus on edullinen. Yksi asia, jota olemme viime aikoina tehneet, on polttokennojen valmistus; Stensiilileikkaus on toinen.