Les moteurs et actionneurs linéaires sont désormais compétitifs avec des vis et des lecteurs de ceinture et offrent une agilité et une bande passante nettement supérieures pour les applications de positionnement avancées. Les nouveaux micromotors et actionneurs aident à automatiser les tâches qui ne sont pas auparavant possibles. Les disques linéaires directs remplacent de plus en plus les cylindres pneumatiques contrôlés par servo, contribuant à la fiabilité et à la contrôlabilité, exempts du coût, du bruit et de l'entretien des compresseurs d'air.

Sous les exigences de l'industrie des semi-conducteurs, les fabricants de moteurs linéaires ont régulièrement augmenté la précision, réduit les prix, développé plusieurs types de moteurs et simplifié l'intégration dans les équipements d'automatisation. Les moteurs linéaires modernes fournissent une accélération de pic 20G et 10 mètres / deuxième vitesse, offrent une agilité dynamique inégalée, minimiser la maintenance et multiplier la disponibilité. Ils sont allés au-delà de l'utilisation spécialisée de l'industrie des semi-conducteurs pour fournir des performances avancées dans les hôtes d'applications.

Avec dix fois la vitesse et la durée de vie des vis à billes, la technologie de conduite directe linéaire est souvent la seule solution pour l'automatisation améliorant la productivité.

Supériorité dynamique

Les performances dynamiques des mécanismes de positionnement conventionnelles sont limitées par les vis de plomb, les trains d'engrenages, les lecteurs de ceinture et les couplages flexibles, qui produisent l'hystérésis, les réactions et l'usure. De même, les actionneurs pneumatiques souffrent de masse de piston et de frottement du cylindre du piston, ainsi que de la compressibilité de l'air, qui produit une complexité de contrôle du servo. Les moteurs et actionneurs linéaires perdent la masse et l'inertie des positionneurs conventionnels et libérés de ces limitations fondamentales, fournissent une rigidité dynamique inégalée.

La création directe de la force d'entraînement permet aux moteurs et actionneurs linéaires d'atteindre la bande passante en boucle fermée inaccessible avec des mécanismes de positionnement alternatifs. Le moteur et l'actionneur peuvent profiter pleinement des contrôleurs modernes. Ces contrôleurs sont réglés pour un fonctionnement à gain de boucle élevé, en réalisant un contrôle large de la bande passante, un décantation rapide et une récupération rapide à partir de perturbations transitoires.

Les moteurs et les actionneurs linéaires excellent dans les mouvements de distance de millimètres qui fonctionnent dans la zone de friction statique. Leur masse faible et le frottement statique minimal minimise la force d'entraînement nécessaire pour commencer à voyager et simplifier la tâche du système de contrôle pour prévenir le dépassement lors de l'arrêt. Ces attributs permettent aux moteurs et actionneurs d'entraînement directs de numériser les lames de microscope, par exemple, et tracent les emplacements XY des artefacts à seulement des millimètres.

Les applications nécessitant un mouvement répétitif rapide peuvent exploiter la bande passante élevée de l'actionneur linéaire pour doubler le débit des vis-à-vis des billes ou des lecteurs de ceinture. Les machines qui coupent des rouleaux de matériau à longueur (papier, plastiques, même couches) maximisent le débit en fonctionnant sans arrêter le flux de matériau. Pour couper à la volée, ces machines accélèrent la lame de coupe pour se synchroniser avec le débit de matériau, voyager à la vitesse du matériau vers l'emplacement de coupe, puis lancer la coupe. Après la coupe, la lame est retournée à son point de départ pour attendre le prochain cycle de coupe aller-retour.

Types de moteurs linéaires

Trois configurations de moteur linéaire de base sont disponibles: le lit plat, le canal U et les moteurs tubulaires. Chaque moteur a des avantages et des limitations intrinsèques.

Les moteurs à lit plat, tout en offrant un voyage illimité et une force d'entraînement la plus élevée, exercent une attraction magnétique considérable et indésirable entre la charge de transport de charge et la piste d'aimant permanente du moteur. Cette force d'attraction nécessite des roulements qui soutiennent la charge supplémentaire.

Le moteur du canal U, avec son noyau sans fer, a une faible inertie, donc une agilité maximale. Cependant, la charge du forcer portant des bobines magnétiques se déplace profondément dans le cadre du canal U, restreignant l'élimination de la chaleur.

Les moteurs linéaires tubulaires sont robustes, thermiquement efficaces et les plus simples à installer. Ils fournissent des remplacements sans rendez-vous pour la vis de bille et les positionneurs pneumatiques. Les aimants permanents du moteur tubulaire sont enfermés dans un tube en acier inoxydable (tige de poussée), qui est soutenu aux deux extrémités. Sans support supplémentaire de tige de poussée, le voyage de charge est limité à 2 à 3 mètres, selon le diamètre de la tige de poussée.

Des trois types de moteurs, les moteurs tubulaires sont mieux équipés pour l'utilisation industrielle traditionnelle. Les moteurs linéaires tubulaires ont tiré des avantages profonds d'une innovation d'ingénierie fondamentale. Les moteurs linéaires de Copley Controls remplacent le codeur linéaire externe traditionnel avec des capteurs de salle intégrale. Un circuit magnétique breveté permet aux capteurs à effets de salle d'obtenir presque dix fois une amélioration de la résolution et de la répétabilité.

Comme les encodeurs linéaires peuvent coûter presque autant que le moteur linéaire lui-même, les éliminer est une réduction majeure des coûts. Cela simplifie également l'intégration de moteur linéaire dans les systèmes d'automatisation, car il n'y a pas d'encodeur capricieux pour prendre en charge et aligner. Les autres avantages incluent la robustesse, la fiabilité et la liberté du besoin d'un encodeur pour des environnements protégés.

Les moteurs linéaires tubulaires peuvent être transformés en actionneurs linéaires de lecteur direct puissant et polyvalent. Dans une incarnation de l'actionneur, le Forcer reste stationnaire (boulonné dans le cadre de la machine), tandis que la tige de poussée de positionnement de charge se déplace sur des roulements sans frottement à faible frottement et sans lubrification montés dans le forcer. En plus de surpasser les vis à billes et les entraînements de courroie, l'actionneur linéaire est une alternative plus performance aux systèmes de positionnement servo-pneumatique programmables.

Les moteurs linéaires tubulaires se prêtent à des applications de doublement de productivité avec deux forceurs indépendants opérant sur une tige de poussée unique. Chaque forcer a son propre service de service et peut voyager entièrement indépendant de l'autre. Un forcer peut alors charger, par exemple, tandis que l'autre décharge. La technique peut doubler le débit en soulevant les articles deux à la fois à partir d'un convoyeur voyageur rapide et les placer avec précision sur un deuxième convoyeur.

De même, plusieurs forceurs opérant sur une tige de poussée unique peuvent doubler, tripler ou même quadruple force d'entraînement. Les Forcers peuvent être exploités par un seul contrôleur.

Le forcer de chargement de moteur linéaire se déplace sur des roulements à rail unique à longue durée de vie. En revanche, les mécanismes de conversion rotatif à linéaire à la bille impliquent des sources d'usure supplémentaires qui dégradent les performances et raccourcissent la durée de vie.

La tige de poussée de l'actionneur linéaire glisse sur des roulements à longue durée de vie et sans lubrification montés dans le forcer. Cette simplicité intrinsèque permet à l'actionneur de fournir 10 millions de cycles d'exploitation. Les roulements de l'actionneur sont auto-alignants et assouplissez l'installation. La force d'entraînement de l'actionneur est appliquée directement à la tige de poussée, améliorant l'accélération et la réactivité.

Avec le codeur externe remplacé par un capteur à état solide intégré dans le forcer, les moteurs à entraînement direct et les actionneurs deviennent des dispositifs à deux composants très simples. Forcer et Thrust Rod sont tous deux des composants intrinsèquement très robustes, ce qui permet à MOTOR et ACTUATEUR de se conformer aux notes internationales de lavage IP67.

L'absence d'engrenages de broyage et de vis de tête tourbillonnante donne aux moteurs et actionneurs linéaires la qualification de plus en plus vitale de l'opération à faible bruit. L'OSHA suit de près les codes industriels européens, qui placent des règles de plus en plus strictes sur le bruit du lieu de travail. L'opération silencieuse est déjà essentielle dans les environnements de laboratoire et d'hôpital; Cette préoccupation deviendra de plus en plus répandue à mesure que l'OSHA étend sa décision à d'autres environnements de production.