ロボット制御XYZガントリー

工作機械用途と半導体部品の製造・組立は、リニアモーターの用途の半分以上を占めています。これは、リニアモーターが（他の直線運動装置に比べると高価ではあるものの）高精度であるためです。この比較的新しい運動部品は、高速かつ高精度な位置決めや、低速かつ極めて安定したストロークを必要とする用途にも用いられています。

リニアモーターの速度は、毎秒数インチから数千インチまでの範囲にわたります。これらの設計では、ストロークは無制限で、エンコーダを使用すれば±1μm/100mmの精度を実現できます。そのため、医療、検査、材料処理など、様々なアプリケーションでスループット向上のためにリニアモーターが使用されています。

回転モーター（直線運動を実現するために機械的な回転-直線変換装置が必要）とは異なり、リニアモーターはダイレクトドライブです。そのため、従来のラック＆ピニオン式のような徐々に摩耗する心配がありません。また、ベルトやプーリーを駆動する回転モーターの欠点（引張強度の限界による推力の制限、整定時間の長さ、ベルトの伸び、バックラッシュ、機械的な巻き上げ、そして15フィート/秒程度の速度制限など）も回避できます。さらに、リニアモーターはリードスクリューとボールスクリューの非効率性（それぞれ約50%と90%）やホイップ（振動）の問題も回避できます。設計者は、分解能を低くするために（ピッチを高くして）速度を犠牲にする必要もありません。

各軸にリニアモーターを搭載した多軸ステージは、従来のセットアップよりもコンパクトなので、より狭いスペースにも設置できます。部品点数が少ないため、信頼性も向上します。この場合、モーターは通常のドライブに接続され、（サーボ動作時には）モーションコントローラーが位置ループを閉じます。

リニアステッピングモーターは最大70インチ/秒の速度を実現し、比較的高速なピックアンドプレースや検査装置に適しています。その他の用途としては、部品搬送ステーションなどがあります。一部のメーカーは、共通のフォーサーを備えたツインリニアステッピングモーターをXYステージとして提供しています。これらのステージは任意の方向に取り付けることができ、高い剛性と、100ミリメートルごとに数ナノメートルの平坦度を備え、正確な動きを実現します。

コスト重視のアプリケーションでは、ハイブリッドリニアモーターが効果的です。これは、安価な強磁性プラテンを使用しているためです。リニアステッピングモーターと同様に、プラテンからの磁気飽和度を変化させることで、磁気流に対する抵抗力を形成します。フィードバック制御とPIDループによる位置決め制御を組み合わせることで、モーターはサーボ級の性能を発揮します。唯一の欠点は、ハイブリッドモーターの出力が限られており、フォーサーとプラテン間のカップリングによってコギングが発生することです。解決策としては、位相歯のオフセットと、プラテン歯とフォーサー歯の部分的な飽和を駆動する方法があります。一部のハイブリッドモーターでは、連続運転中に出力を高めるために外部冷却装置を使用する場合もあります。