ניתן לחשוב על מנוע ליניארי כמנוע סרוו סיבובי שלא התגלגל ולהניח שטוח לייצור תנועה ליניארית מהותית. מפעיל ליניארי מסורתי הוא אלמנט מכני שממיר את תנועת המפנה של מנוע סרוו סיבוב לנסיעות בקו ישר. השניים מציעים תנועה לינארית אך עם מאפייני ביצועים שונים מאוד וסחר. אין טכנולוגיה מעולה או נחותה - הבחירה בה ניתן להשתמש תלויה ביישום. בואו נסתכל מקרוב.

כלל האצבע של מנועים לינאריים הוא שהם מאירה ביישומים הדורשים תאוצה גבוהה, מהירויות גבוהות או דיוק גבוה. במטרולוגיה של מוליכים למחצה, למשל, כאשר הרזולוציה והתפוקה הם קריטיים ואפילו שעה של השבתה יכולה לעלות עשרות אלפי דולרים, מנועים ליניאריים מספקים את הפיתרון האידיאלי. אבל מה עם מצב פחות תובעני?

סוגיה מוקדמת עם מנועים ליניאריים הייתה תחרותיות עלות. מנועים לינאריים דורשים מגנטים אדמה נדירים, המציגים את אחד הגורמים המגבילים לאורך השבץ. בטח, בתיאוריה, ניתן לשנות מגנטים באופן אינסופי באופן אינסופי, אך במציאות, די מלבד האתגר של הבטחת קשיחות מספקת לאורך אורך שבץ ארוך, העלויות מתקרבות, במיוחד עבור עיצובים של ערוצי U.

מנועי ליבת ברזל יכולים לייצר את אותו הכוח באמצעות מגנטים קטנים יותר מאשר העיצוב חסר הברזל המקביל, כך שאם שריר הוא הדרישה העיקרית ומפרטי הביצועים רגועים מספיק כדי לסבול כמה הפרעות בכוח הציפוי וכתוצאה מכך וכתוצאה מכך שגיאות מיקום דינאמי, ליבת ברזל יכולה עשויה. להיות הגישה הטובה ביותר. אם דרישות הביצוע אפילו יותר רופפות, בסדר גודל של מיקרון ולא ננומטרים, אולי שילוב המפעיל הליניארי מספק את הפשרה המתאימה ביותר - בחר מפעיל ליניארי לאריזת תרופות, נניח, אך מנוע ליניארי עבור רצף ה- DNA של גילוי התרופות.

אורך הנסיעה
אף על פי שקיימים הרבה חריגים, אורך השבץ האופטימלי למנועים ליניאריים נע בין כמה מילימטרים למספר מטרים. נמוך מזה, אלטרנטיבה כמו כיפוף עשויה להיות יעילה יותר; מעל, כונני חגורה ואז עיצובים של מתלים והפניון הם ככל הנראה הימורים טובים יותר.

אורך השבץ של המנועים הליניאריים מוגבל לא רק על ידי יציבות עלות ועל גבירה אלא לפי נושא ניהול הכבלים. כדי לייצר תנועה, יש למלא את המגרש, מה שאומר שכבלי הכוח צריכים לנסוע איתה את אורך השבץ המלא. כבלים עתירי-גודל והמרוצים הנלווים הם יקרים, והעובדה שכבלים היא נקודת הכישלון הגדולה ביותר בכישלון בבקרת התנועה בסך הכל מסבכת עוד יותר את הנושא.

כמובן, עצם המנועים הליניאריים יכול להניב פיתרון חכם לבעיה זו. במקום שיש לנו את החששות האלה, אנו נעביר את המגרש לבסיס הנייח ונעביר את מסלול המגנט. ככה, כל הכבלים מגיעים למכסה הנייח. אתה מוציא קצת פחות תאוצה ממנוע נתון מכיוון שאתה לא מאיץ סליל, אתה מאיצן מסלול מגנט, שהוא כבד יותר. אם היית עושה את זה עבור G High's, זה לא היה טוב. אם באמת אין לך אפליקציה גבוהה ל- G, זה יכול להיות עיצוב טוב מאוד.

פרופטה מצטטת מנועי סרוו ליניאריים של Aerotech עם כוחות שיא הנעים בין 28 ל 900 קילוגרמים, אך כאן שוב, העיצוב הבסיסי של מנועים ליניאריים נועד לעצמו לפתרונות ייחודיים המציעים הרבה יותר. יש לנו לקוחות שייקחו את המנועים הליניאריים הגדולים ביותר שלנו, יחידו שישה מהם וייצרו כמעט 6000 קילוגרם של כוח. אתה יכול לשים מספר של כמה מסלולים, לתקן אותם באופן מכני, ואז לשים את כולם יחד כך שהם פועלים כמנוע אחד; או שתוכל להכניס מספר מטפלים באותה מסלול מגנט ולהעביר אותם אל הכרכרה המחזיקה את העומס ולהתייחס אליהם כמנוע אחד.

מכיוון שאנו חיים בעולם האמיתי ואי אפשר להתאים בדיוק את הקומוטוטציה בדיוק, יש עונש יעיל של כמה אחוזים לשלם עבור גישה זו, אך הוא עדיין עשוי להניב את הפיתרון הטוב ביותר לכל הסבך ליישום נתון.

ראש בראש
מבחינה כוח, כיצד מנועים לינאריים נערמים לשילובי מנוע/מפעיל ליניארי סיבוב? יש סחר בכוח משמעותי, אנו משווים מנוע ליניארי ללא סירוג של שמונה מוטות, ללא שמונה מוטות, עם מוצר מונע בורג ברוחב 4 אינץ '. המנוע הליניארי בן שמונה המוטות שלנו כולל כוח שיא של 40 קילוגרם (180 נ ') וכוח רציף של 11 קילוגרם (50 n). באותו פרופיל זה עם מנוע סרוו NEMA 23 והמוצר המונע על הברגים שלנו, העומס הצירי המרבי הוא 200 קילוגרמים, כך שאם אתה מסתכל עליו ככה, אתה מסתכל בעצם על הפחתה של 20 פעמים בכוח הרציף.

התוצאות בפועל ישתנו בהתאם למגרש הברגים, בקוטר הברגים, סלילי המנוע ועיצוב המנוע, הוא ממהר לציין, ומוגבל על ידי המסבים הציריים התומכים בבורג. המנוע הליניארי הברזל-ליבה ברזל בגודל 13 אינץ 'של החברה יכול לייצר 1600 קילוגרמים של כוח צירי שיא לעומת 440 קילוגרמים המסופק על ידי מוצר מונע בורג בגודל 6 אינץ', למשל, אך כמות השטח המוותרת היא משמעותית.

כדי לפרש סיסמה פוליטית, זה היישום, טיפש. אם צפיפות הכוח היא הדאגה העיקרית, אז מפעיל הוא ככל הנראה הבחירה הטובה ביותר. אם היישום דורש היענות, למשל ביישום דיוק גבוה, האצה גבוהה כמו בדיקת LCD, כדאי לסחר בטביעת הרגל כדי לקבל את הביצועים הדרושים.

שמירה על זה נקי
זיהום הוא נושא עיקרי לבקרת תנועה בסביבות ייצור ומנועים לינאריים אינם יוצאים מן הכלל. נושא גדול אחד עם תכנון מוטורי לינארי סטנדרטי הוא החשיפה לזיהום, כמו חלקיקים מוצקים או לחות. זה נכון לעיצובים 'שטוחים' ופחות נושא לעיצובים [ערוצי U].

קשה מאוד לאטום לחלוטין את הפיתרון. אתה לא רוצה להיות בסביבה גבוהה של לחות. אם אתה מתכוון להכניס מנוע ליניארי ביישום חיתוך סילון מים, אתה צריך להפעיל עליו לחץ חיובי ולוודא שהוא מוגן היטב מכיוון שהאלקטרוניקה של המנוע הליניארי נמצאת שם עם ההפעלה.

במקרה של עיצובים של ערוצי U, הפוך של ה- U יכול למזער את הסיכוי לחלקיקים להיכנס לערוץ, אך זה יוצר סוגיות ניהול תרמיות שיכולות לפגוע בביצועים כתוצאה מהזזת מסת מסילה המגנטית לעומת העברת מסת המגרש ו שוב, זה חילופי דברים ושוב, האפליקציה מניעה את השימוש.

זה לא רק הסביבה שיכולה להשפיע על המנוע הליניארי - המנוע הליניארי יכול ליצור בעיות בסביבה. בניגוד לעיצובים סיבוביים, המגנטים הגדולים ביחידות ליניאריות יכולים לעורר הרס עם סביבה רגישה מגנטית, למשל במכונות להדמיית תהודה מגנטית (MRI). זה יכול אפילו להיות נושא ביישום פרוזאי יותר כמו חיתוך מתכת. אתה מקבל מגנטים כוח גבוהים אלה שמנסים למשוך כל אחד משבבי המתכת האלה למסלול המגנט, כך שמנועים לינאריים לא מתכוונים לבצע ביצועים טובים בסוגי יישומים אלה ללא הגנה נאותה.

על יישומים אלה ...
אז איפה המקום המתוק של היישום למנועים לינאריים? מטרולוגיה, ראשית, באזורים כמו ייצור מוליכים למחצה, LED ו- LCD. הדפסה דיגיטלית של שלטים גדולים היא גם שוק צומח, וכך גם המגזר הביו -רפואי, ואפילו ייצור חלקים קטנים, הלקוחות שלנו מסדרים זוגות של מנועים לינאריים בתצורות גנטרי למשימות הרכבה. אתה רוצה להשיג תפוקת מוצרים ככל שתוכל, כך שההתאוצה והמהירות הגבוהה שאתה יכול לקבל מהמנועים האלה מועילים. דבר אחד שעשינו לאחרונה הוא ייצור תאי דלק; חיתוך סטנסיל הוא אחר.