リニアモーターとアクチュエーターは、ボールネジとベルトドライブを備えたコスト競争力があり、高度なポジショニングアプリケーションのために明らかに優れた俊敏性と帯域幅を提供します。新しいマイクロモーターとアクチュエーターは、以前は実行可能ではないタスクの自動化に役立ちます。直接線形ドライブは、サーボ制御の空気圧シリンダーにますます置き換えられ、空気圧縮機のコスト、騒音、維持のための信頼性と制御性に寄与します。

半導体業界の要件に駆られている線形モーターメーカーは、精度を着実に増加させ、価格を引き下げ、複数のモータータイプを開発し、自動化機器への統合を簡素化しました。最新の線形モーターは、20gのピーク加速度と10メートル/秒の速度を提供し、比類のない動的敏ility性を提供し、メンテナンスを最小限に抑え、稼働時間を増やします。彼らは、専門の半導体業界の使用を超えて、アプリケーションのホストで高度なパフォーマンスを提供しました。

ボールスクリューの速度と動作寿命の10倍で、リニアダイレクトドライブテクノロジーが生産性を向上させる自動化の唯一のソリューションです。

ダイナミックな優位性

従来のポジショニングメカニズムの動的性能は、ヒステリシス、バックラッシュ、摩耗を生成するリードネジ、ギアトレイン、ベルトドライブ、柔軟なカップリングによって制限されます。同様に、空気圧アクチュエーターは、ピストン質量とピストンシリンダーの摩擦、ならびにサーボ制御の複雑さを生成する空気圧縮性に苦しんでいます。線形モーターとアクチュエーターは、従来のポジショナーの質量と慣性を流し、これらの基本的な制限から解放され、比類のない動的剛性を提供します。

直接駆動力の作成により、線形モーターとアクチュエーターは、代替の位置決めメカニズムで利用できない閉ループ帯域幅を実現できます。モーターとアクチュエーターは、最新のコントローラーを最大限に活用できます。これらのコントローラーは、高いループゲインの動作に合わせて調整され、広い帯域幅制御、迅速な沈降、および一時的な乱れからの迅速な回復を実現します。

線形モーターとアクチュエーターは、静的摩擦ゾーンで動作するミリメートルの距離の動きに優れています。それらの低質量と最小限の静摩擦は、旅行を開始するのに必要な駆動力を最小限に抑え、停止時にオーバーシュートを防ぐための制御システムのタスクを簡素化します。これらの属性により、ダイレクトドライブモーターとアクチュエーターは、たとえば顕微鏡スライドをスキャンし、数ミリメートル離れたアーティファクトのXY位置をチャートします。

迅速な反復運動を必要とするアプリケーションは、線形アクチュエーターの高い帯域幅を活用して、ボールスクリューまたはベルトドライブのスループットを2倍にすることができます。材料のロールを長さ（紙、プラスチック、さらにはおむつ）にスライスする機械は、材料の流れを止めることなく動作することでスループットを最大化します。そのようなマシンは、その場でカットするために、材料の流れと同期するために切断刃を加速し、材料の速度で切断場所に移動し、カットを開始します。切断後、ブレードはその出発点に戻され、次の往復切断サイクルを待ちます。

線形モータータイプ

平らなベッド、Uチャネル、および管状モーターの3つの基本的な線形モーター構成が利用可能です。各モーターには、本質的な利点と制限があります。

フラットベッドモーターは、無制限の移動と最高駆動力を提供しながら、荷重運搬フォーサーとモーターの永久磁石トラックの間にかなりの望ましくない磁気引力を発揮します。このアトラクション力には、余分な負荷をサポートするベアリングが必要です。

鉄のないコアを備えたUチャネルモーターは、慣性が低いため、最大の俊敏性があります。ただし、磁気コイルを運ぶフォーサーの負荷は、Uチャネルフレームの奥深くに移動し、熱除去を制限します。

管状の線形モーターは頑丈で、熱的に効率的で、インストールが最も簡単です。それらは、ボールスクリューと空気圧ポジショナーにドロップイン交換を提供します。管状モーターの永久磁石は、両端でサポートされているステンレス鋼管（スラストロッド）に包まれています。追加のスラストロッドサポートがなければ、スラストロッドの直径に応じて、負荷移動は2〜3メートルに制限されています。

3つのモータータイプすべてのうち、管状モーターは、主流の産業用使用に最適です。管状線形モーターは、基本的なエンジニアリング革新から大きな利益をもたらしました。 Copley Controlsの線形モーターは、従来の外部線形エンコーダーを積分ホールセンサーに置き換えます。特許取得済みの磁気回路により、ホール効果センサーは、解像度と再現性のほぼ10倍の改善を実現できます。

線形エンコーダーは線形モーター自体とほぼ同じコストであるため、それらを排除することは大幅なコスト削減です。また、これにより、サポートおよびアライメントするための細かいエンコーダーがないため、自動化システムへの線形モーターの統合が簡素化されます。その他の利点には、保護された環境に対するエンコーダーの必要性からの堅牢性、信頼性、および自由が含まれます。

管状線形モーターは、強力で汎用性の高い直接駆動線形アクチュエーターに変換できます。アクチュエーターの化身では、フォーサーは静止したまま（機械フレームに固定されています）。一方、荷重の位置は低摩擦、潤滑剤のないベアリングがforcer内に取り付けられた低摩擦、潤滑のないベアリングを走ります。パフォーマンスのあるボールネジとベルトドライブに加えて、線形アクチュエータは、プログラム可能なサーボ空間的ポジショニングシステムに代わる高性能の代替品です。

管状線形モーターは、単一のスラストロッドで動作する2つの独立した強制剤を使用して、生産性の2倍のアプリケーションに役立ちます。各フォーマは独自のサーボドライブを備えており、他の装置から完全に独立して移動できます。たとえば、もう1つのフォーサーはロードしますが、もう1つのフォーサーはロードできます。この手法は、高速移動コンベヤーから1つのアイテムを1つずつ持ち上げて、2番目のコンベアに正確に配置することにより、スループットを2倍にすることができます。

同様に、単一のスラストロッドで動作する複数の強制係は、2倍、トリプル、または四重駆動力を可能にします。 Forcerは、単一のコントローラーで操作できます。

線形モーター荷重装置のforcerは、長寿命のシングルレールベアリングで移動します。対照的に、ボールスクリューの回転から線形への変換メカニズムには、パフォーマンスを低下させ、寿命を短くする追加の摩耗源が含まれます。

線形アクチュエータは、ロッドのスラストロッドが、フォーサーに取り付けられた長寿命の潤滑のないベアリングを滑空します。この本質的なシンプルさにより、アクチュエーターは1,000万回の動作サイクルを提供できます。アクチュエータベアリングは、自己調整であり、設置を緩和します。アクチュエータの駆動力は、スラストロッドに直接適用され、加速と応答性が向上します。

外部エンコーダーがForcerに統合されたソリッドステートセンサーに置き換えられると、ダイレクトドライブモーターとアクチュエーターは非常にシンプルな2成分デバイスになります。 ForcerとThrust Rodはどちらも本質的に非常に堅牢なコンポーネントであり、モーターとアクチュエーターが国際的なIP67ウォッシュダウン評価に準拠することができます。

粉砕ギアとワーリングリードネジがないため、線形モーターとアクチュエーターは、低ノイズ操作のますます重要な資格を与えます。 OSHAはヨーロッパの産業コードのすぐ後に続いており、職場の騒音にますます厳しい規則を置いています。研究室や病院の環境では、静かな操作がすでに重要です。 OSHAが他の生産環境にその判決を拡大するにつれて、この懸念はますます広まっています。