Il motore lineare è la risposta chiave.

I motori lineari offrono un posizionamento preciso e una risposta altamente dinamica per molte attività di controllo del movimento. Per le macchine utensili, questi includono non solo la traslazione rapida, ma anche il movimento lento e a velocità costante delle teste della macchina, delle slitte del mandrino, dei sistemi di gestione degli utensili e dei dispositivi di movimentazione delle parti.

Nonostante le loro capacità, tuttavia, i motori lineari non hanno svolto un ruolo significativo nello sviluppo della progettazione delle macchine moderne, che ha visto passi da gigante nella tecnologia di controllo. Piuttosto, secondo i funzionari Siemens, le macchine moderne utilizzano ancora, per la maggior parte, tecniche di propulsione a scorrimento vecchie di decenni. Le macchine sono passate dal controllo numerico a nastro di anni fa, azionato da servomotori e viti a ricircolo di sfere, ai sofisticati controlli CNC di oggi che accettano file CAD e generano programmi macchina con il semplice tocco di un pulsante. Ma le slitte delle macchine odierne sono ancora, per la maggior parte, azionate da servomotori e viti a ricircolo di sfere.

I motori lineari sono collaudati ed economici ed è giunto il momento che i sistemi meccanici su queste macchine raggiungano la tecnologia di controllo. Ad esempio, secondo i funzionari dell’azienda, la sostituzione di componenti meccanici con motori lineari può comportare un notevole risparmio sui costi. I motori forniscono un sistema di azionamento completo, offrendo affidabilità, precisione, elevata stabilità dinamica, manutenzione ridotta e produzione più rapida.

Un vantaggio è che i motori lineari sono semplici. Due componenti principali, il primario contenente elettromagneti e il secondario con magneti permanenti o senza magneti, azionano l'organo mobile. Ciò elimina servomotori, risolutori, tachimetri, giunti, pulegge, cinghie dentate, viti e dadi a sfere, cuscinetti di supporto, sistemi di lubrificazione e sistemi di raffreddamento.

Altri vantaggi includono accelerazioni e decelerazioni elevate, velocità elevate su lunghe distanze a velocità costanti, posizionamento senza gioco, funzionamento senza contatto senza usura meccanica e flessibilità di progettazione, poiché le parti primarie possono essere fisse o mobili.

Ciò rende i motori lineari validi candidati per sostituire: • Viti a sfere cave con sistemi di raffreddamento per la stabilizzazione termica. • Azionamenti a pignone e cremagliera con motori torque e riduttori costosi. • Trasmissioni a catena che richiedono motori idraulici e centraline idrauliche a coppia elevata.

Una pista fissa del motore lineare (con o senza magneti) può supportare diverse sezioni primarie che muovono la stessa slitta in una configurazione master-slave o muovono slitte separate in modo indipendente a velocità diverse e in direzioni diverse. Ciò consente ai progettisti di consolidare le unità su macchine multislitta per ridurre i costi e migliorare la produttività. Ad esempio, un laser, un getto d'acqua o una fresatrice con due teste sul portale azionate da motori lineari possono tagliare contemporaneamente due parti simmetriche o speculari, risparmiando così una notevole quantità di materia prima.

Quando si spostano scivoli a portale grandi e pesanti, più sezioni primarie montate su entrambi i lati del portale forniscono la forza necessaria per accelerare e decelerare la slitta. Inoltre, più binari secondari installati fianco a fianco possono aumentare la capacità di forza.

Sulle guide mobili dove i cavi lunghi creano problemi, è possibile fissare una o più sezioni primarie ad una base fissa e le sezioni secondarie fissate all'organo mobile. Ciò alleggerisce il carico sulla slitta e consente cicli con velocità di oscillazione elevate che altrimenti sarebbero impossibili con gli azionamenti meccanici convenzionali. Consente inoltre cavi più corti con minore flessione.

I principali produttori offrono una gamma di motori lineari adatti a un'ampia gamma di applicazioni. I motori con carico di punta hanno elevate velocità di accelerazione/decelerazione e velocità e possono essere utilizzati per assi orizzontali o verticali compensati. Le applicazioni tipiche includono macchine utensili con movimenti altamente dinamici, lavorazione laser e apparecchiature per la movimentazione dei materiali.