リニアモーターがその鍵となる答えです。

リニア モーターは、多くのモーション制御タスクに対して正確な位置決めと高度な動的な応答を提供します。工作機械の場合、これには早送りだけでなく、マシンヘッド、スピンドル スライド、工具管理システム、および部品ハンドリング デバイスの低速の一定速度の移動も含まれます。

しかし、リニア モーターは、その機能にもかかわらず、制御技術の飛躍的な進歩を遂げた現代の機械設計の進歩において重要な役割を果たしていません。むしろ、シーメンス関係者によると、現代の機械の大部分は、数十年前のスライド推進技術を依然として使用しているという。機械は、サーボモーターとボールネジで駆動される数年前のテープ駆動 NC から、ボタンに触れるだけで CAD ファイルを取得して機械プログラムを生成する今日の高度な CNC 制御に移行しました。しかし、今日の機械のスライドは依然として大部分がサーボモーターとボールネジによって駆動されています。

リニア モーターは実績があり、経済的であるため、これらの機械の機械システムが制御技術に追いつく時期が来ています。たとえば、同社関係者によると、機械部品をリニアモーターに置き換えると、大幅なコスト削減が可能になるという。モーターはトータルな駆動システムを提供し、信頼性、精度、高い動的安定性、低メンテナンス、より迅速な生産を実現します。

リニアモーターの利点の 1 つは、シンプルであることです。電磁石を含む一次コンポーネントと、永久磁石または磁石を含まない二次コンポーネントの 2 つの主要コンポーネントが可動部材を駆動します。これにより、サーボモーター、レゾルバー、タコメーター、カップリング、プーリー、タイミングベルト、ボールネジとナット、サポートベアリング、潤滑システム、冷却システムが不要になります。

その他の利点には、高い加速と減速、一定速度での長距離にわたる高速度、バックラッシュのない位置決め、機械的磨耗のない非接触操作、および主要セクションが固定または移動できるための設計の柔軟性が含まれます。

このため、リニア モーターは以下の代替候補として有力です。 • 熱安定化のための冷却システムを備えた中空ボールねじ。 • 高価なトルク モーターとギアボックスを備えたラックアンドピニオン ドライブ。 • 高トルクの油圧モーターと油圧パワーユニットを必要とするチェーンドライブ。

1 つのリニアモーター固定トラック (磁石の有無にかかわらず) は、マスター/スレーブ構成で同じスライドを移動するか、または別々のスライドを異なる速度および異なる方向に独立して移動する、いくつかの主要セクションをサポートできます。これにより、設計者はマルチスライド マシン上のドライブを統合してコストを削減し、生産性を向上させることができます。たとえば、リニア モーターによって駆動されるガントリー上の 2 つのヘッドを備えたレーザー、ウォーター ジェット、またはルーターを使用すると、2 つの対称または鏡像の部品を同時に切断できるため、原材料を大幅に節約できます。

大きくて重いガントリー スタイルのスライドを移動する場合、ガントリーの両側に取り付けられた複数の主要セクションがスライドの加速と減速に必要な力を提供します。さらに、複数の補助トラックを並べて設置すると、力の容量を増やすことができます。

長いケーブルが問題を引き起こす可動スライドでは、1 つまたは複数の主セクションを固定ベースに固定し、二次セクションを可動部材に取り付けることができます。これにより、スライドの負荷が軽減され、従来の機械式ドライブでは不可能だった高い振動速度でのサイクルが可能になります。また、ケーブルを短くして屈曲を少なくすることもできます。

大手メーカーは、幅広い用途に適したさまざまなリニアモーターを提供しています。ピーク負荷モーターは高い加速/減速度と速度レートを備えており、水平軸または補償された垂直軸に使用できます。典型的な用途には、非常にダイナミックな動きをする工作機械、レーザー加工、マテリアルハンドリング装置などがあります。