लीनियर मोटर्स और एक्चुएटर्स अब बॉल स्क्रू और बेल्ट ड्राइव के साथ लागत-प्रतिस्पर्धी हैं और उन्नत पोजिशनिंग अनुप्रयोगों के लिए विशिष्ट रूप से बेहतर चपलता और बैंडविड्थ प्रदान करते हैं। नए माइक्रोमोटर्स और एक्चुएटर उन कार्यों को स्वचालित करने में मदद कर रहे हैं जो पहले संभव नहीं थे। डायरेक्ट लीनियर ड्राइव तेजी से सर्वो-नियंत्रित वायवीय सिलेंडरों की जगह ले रहे हैं, जो वायु कंप्रेसर की लागत, शोर और रखरखाव से मुक्त होकर विश्वसनीयता और नियंत्रणीयता में योगदान दे रहे हैं।

सेमीकंडक्टर उद्योग की आवश्यकताओं से प्रेरित, रैखिक मोटर निर्माताओं ने लगातार परिशुद्धता में वृद्धि की है, कीमतें कम की हैं, कई मोटर प्रकार विकसित किए हैं, और स्वचालन उपकरणों में एकीकरण को सरल बनाया है। आधुनिक रैखिक मोटरें 20 ग्राम शिखर त्वरण और 10-मीटर/सेकंड वेग प्रदान करती हैं, बेजोड़ गतिशील चपलता प्रदान करती हैं, रखरखाव को कम करती हैं और अपटाइम को कई गुना बढ़ा देती हैं। वे कई अनुप्रयोगों में उन्नत प्रदर्शन प्रदान करने के लिए विशेष अर्धचालक उद्योग के उपयोग से आगे बढ़ गए हैं।

बॉल स्क्रू की दस गुना गति और परिचालन जीवन के साथ, लीनियर डायरेक्ट ड्राइव तकनीक अक्सर उत्पादकता बढ़ाने वाले स्वचालन के लिए एकमात्र समाधान है।

गतिशील श्रेष्ठता

पारंपरिक पोजिशनिंग तंत्र का गतिशील प्रदर्शन लीड स्क्रू, गियर ट्रेन, बेल्ट ड्राइव और लचीली कपलिंग द्वारा सीमित है, जो हिस्टैरिसीस, बैकलैश और घिसाव पैदा करते हैं। इसी तरह, वायवीय एक्चुएटर्स पिस्टन द्रव्यमान और पिस्टन-सिलेंडर घर्षण के साथ-साथ वायु संपीड़न से पीड़ित होते हैं, जो सर्वो नियंत्रण जटिलता पैदा करता है। लीनियर मोटर्स और एक्चुएटर्स पारंपरिक पोजिशनर्स के द्रव्यमान और जड़ता को त्याग देते हैं, और इन मूलभूत सीमाओं से मुक्त होकर, अप्रतिम गतिशील कठोरता प्रदान करते हैं।

प्रत्यक्ष ड्राइव बल निर्माण रैखिक मोटर्स और एक्चुएटर्स को वैकल्पिक पोजिशनिंग तंत्र के साथ अनुपलब्ध बंद-लूप बैंडविड्थ प्राप्त करने में सक्षम बनाता है। मोटर और एक्चुएटर आधुनिक नियंत्रकों का पूरा लाभ उठाने में सक्षम हैं। इन नियंत्रकों को उच्च लूप गेन ऑपरेशन, व्यापक बैंडविड्थ नियंत्रण प्राप्त करने, तेजी से निपटान और क्षणिक गड़बड़ी से तेजी से वसूली के लिए ट्यून किया गया है।

रैखिक मोटर्स और एक्चुएटर मिलीमीटर दूरी की चाल बनाने में उत्कृष्टता प्राप्त करते हैं जो स्थैतिक घर्षण क्षेत्र में काम करते हैं। उनका कम द्रव्यमान और न्यूनतम स्थैतिक घर्षण यात्रा शुरू करने के लिए आवश्यक ड्राइव बल को कम करता है, और रुकने पर ओवरशूट को रोकने में नियंत्रण प्रणाली के कार्य को सरल बनाता है। उदाहरण के लिए, ये विशेषताएँ डायरेक्ट ड्राइव मोटर्स और एक्चुएटर्स को माइक्रोस्कोप स्लाइड को स्कैन करने में सक्षम बनाती हैं, और केवल मिलीमीटर की दूरी पर मौजूद कलाकृतियों के XY स्थानों को चार्ट करती हैं।

तीव्र दोहराव गति की आवश्यकता वाले अनुप्रयोग बॉलस्क्रू या बेल्ट ड्राइव के थ्रूपुट को दोगुना करने के लिए रैखिक एक्चुएटर की उच्च बैंडविड्थ का फायदा उठा सकते हैं। मशीनें जो सामग्री के रोल को लंबाई (कागज, प्लास्टिक, यहां तक ​​​​कि डायपर) में काटती हैं, सामग्री प्रवाह को रोके बिना संचालित करके थ्रूपुट को अधिकतम करती हैं। तुरंत काटने के लिए, ऐसी मशीनें सामग्री प्रवाह के साथ तालमेल बिठाने के लिए काटने वाले ब्लेड को तेज करती हैं, सामग्री की गति से काटने वाले स्थान तक यात्रा करती हैं, और फिर कटौती शुरू करती हैं। काटने के बाद, अगले राउंड-ट्रिप कटिंग चक्र की प्रतीक्षा करने के लिए ब्लेड को उसके शुरुआती बिंदु पर लौटा दिया जाता है।

रैखिक मोटर प्रकार

तीन बुनियादी रैखिक मोटर विन्यास उपलब्ध हैं: फ्लैट बेड, यू-चैनल, और ट्यूबलर मोटर्स। प्रत्येक मोटर के आंतरिक लाभ और सीमाएँ हैं।

फ्लैट बेड मोटर्स, असीमित यात्रा और उच्चतम ड्राइव बल की पेशकश करते हुए, भार ले जाने वाले फोर्सर और मोटर के स्थायी चुंबक ट्रैक के बीच काफी और अवांछनीय चुंबकीय आकर्षण पैदा करते हैं। इस आकर्षण बल के लिए ऐसे बियरिंग्स की आवश्यकता होती है जो अतिरिक्त भार का समर्थन करते हों।

यू-चैनल मोटर, अपने लौह-रहित कोर के साथ, कम जड़त्व रखती है, इसलिए अधिकतम चपलता है। हालाँकि, फोर्सर का भार वहन करने वाले चुंबकीय कॉइल यू-चैनल फ्रेम के भीतर गहराई तक यात्रा करते हैं, जिससे गर्मी हटाने में बाधा आती है।

ट्यूबलर लीनियर मोटर मजबूत, थर्मल रूप से कुशल और स्थापित करने में सबसे सरल हैं। वे बॉलस्क्रू और वायवीय पोजिशनर्स के लिए ड्रॉप-इन प्रतिस्थापन प्रदान करते हैं। ट्यूबलर मोटर के स्थायी चुंबक एक स्टेनलेस स्टील ट्यूब (थ्रस्ट रॉड) में लगे होते हैं, जो दोनों सिरों पर समर्थित होता है। अतिरिक्त थ्रस्ट रॉड सपोर्ट के बिना, लोड यात्रा थ्रस्ट रॉड व्यास के आधार पर 2 से 3 मीटर तक सीमित होती है।

सभी तीन प्रकार की मोटरों में से, ट्यूबलर मोटरें मुख्यधारा के औद्योगिक उपयोग के लिए सर्वोत्तम रूप से सुसज्जित हैं। ट्यूबलर लीनियर मोटर्स ने मौलिक इंजीनियरिंग नवाचार से गहरा लाभ प्राप्त किया है। कोपले कंट्रोल्स के लीनियर मोटर्स पारंपरिक बाहरी लीनियर एनकोडर को इंटीग्रल हॉल सेंसर से बदल देते हैं। एक पेटेंट चुंबकीय सर्किट हॉल-इफ़ेक्ट सेंसर को रिज़ॉल्यूशन और दोहराव में लगभग दस गुना सुधार प्राप्त करने में सक्षम बनाता है।

चूँकि लीनियर एनकोडर की लागत लगभग लीनियर मोटर जितनी ही हो सकती है, उन्हें ख़त्म करना एक बड़ी लागत में कमी है। यह स्वचालन प्रणालियों में रैखिक मोटर एकीकरण को भी सरल बनाता है, क्योंकि समर्थन और संरेखित करने के लिए कोई बारीक एनकोडर नहीं है। अन्य लाभों में असभ्यता, निर्भरता और संरक्षित वातावरण के लिए एनकोडर की आवश्यकता से मुक्ति शामिल है।

ट्यूबलर लीनियर मोटर्स को शक्तिशाली, बहुमुखी डायरेक्ट ड्राइव लीनियर एक्चुएटर्स में बदला जा सकता है। एक्चुएटर अवतार में, फोर्सर स्थिर रहता है (मशीन फ्रेम पर बोल्ट किया जाता है), जबकि लोड पोजिशनिंग थ्रस्ट रॉड फोर्सर के भीतर लगे कम घर्षण, स्नेहन मुक्त बीयरिंग पर यात्रा करता है। बेहतर प्रदर्शन करने वाले बॉल स्क्रू और बेल्ट ड्राइव के अलावा, लीनियर एक्चुएटर प्रोग्रामेबल सर्वो-न्यूमेटिक पोजिशनिंग सिस्टम का एक उच्च प्रदर्शन वाला विकल्प है।

ट्यूबलर लीनियर मोटर्स एक ही थ्रस्ट रॉड पर काम करने वाले दो स्वतंत्र फोर्सर्स के साथ उत्पादकता को दोगुना करने वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं। प्रत्येक फोर्सर की अपनी सर्वो ड्राइव होती है, और वह दूसरे से पूरी तरह स्वतंत्र होकर यात्रा कर सकती है। उदाहरण के लिए, एक फोर्स लोड कर सकता है, जबकि दूसरा अनलोड कर सकता है। यह तकनीक तेजी से यात्रा करने वाले कन्वेयर से एक समय में दो वस्तुओं को उठाकर और उन्हें दूसरे कन्वेयर पर सटीकता के साथ रखकर थ्रूपुट को दोगुना कर सकती है।

इसी तरह, एक ही थ्रस्ट रॉड पर काम करने वाले कई फोर्सर्स ड्राइव बल को दोगुना, तिगुना या चौगुना कर सकते हैं। फोर्सर्स को एक ही नियंत्रक द्वारा संचालित किया जा सकता है।

रैखिक मोटर भार वहन करने वाला फोर्सर लंबे जीवन, एकल रेल बीयरिंग पर यात्रा करता है। इसके विपरीत, बॉलस्क्रू रोटरी-टू-लीनियर रूपांतरण तंत्र में पहनने के अतिरिक्त स्रोत शामिल होते हैं जो प्रदर्शन को ख़राब करते हैं और जीवन को छोटा करते हैं।

लीनियर एक्चुएटर थ्रस्ट रॉड फोर्सर में लगे लंबे जीवन, स्नेहन-मुक्त बीयरिंग पर ग्लाइड होता है। यह आंतरिक सरलता एक्चुएटर को 10 मिलियन ऑपरेटिंग चक्र वितरित करने में सक्षम बनाती है। एक्चुएटर बीयरिंग स्वयं-संरेखित होते हैं, स्थापना को आसान बनाते हैं। एक्चुएटर ड्राइव बल सीधे थ्रस्ट रॉड पर लगाया जाता है, जिससे त्वरण और प्रतिक्रिया में सुधार होता है।

फोर्सर में एकीकृत एक सॉलिड स्टेट सेंसर द्वारा प्रतिस्थापित बाहरी एनकोडर के साथ, डायरेक्ट ड्राइव मोटर्स और एक्चुएटर बहुत ही सरल दो-घटक डिवाइस बन जाते हैं। फोर्सर और थ्रस्ट रॉड दोनों स्वाभाविक रूप से बहुत मजबूत घटक हैं, जो मोटर और एक्चुएटर को अंतरराष्ट्रीय IP67 वॉशडाउन रेटिंग के अनुरूप बनाने में सक्षम बनाता है।

ग्राइंडिंग गियर और व्हिरिंग लीड स्क्रू की अनुपस्थिति लीनियर मोटर्स और एक्चुएटर्स को कम शोर संचालन की बढ़ती महत्वपूर्ण योग्यता प्रदान करती है। ओएसएचए यूरोपीय औद्योगिक संहिताओं का अनुसरण कर रहा है, जो कार्यस्थल पर शोर पर तेजी से कड़े नियम लागू करती हैं। प्रयोगशाला और अस्पताल के वातावरण में शांत संचालन पहले से ही महत्वपूर्ण है; यह चिंता तेजी से व्यापक हो जाएगी क्योंकि ओएसएचए अन्य उत्पादन परिवेशों में अपने फैसले का विस्तार करेगा।