ロボット制御 XYZ ガントリー

工作機械の用途と半導体部品の製造と組み立ては、リニアモーターの使用全体の半分以上を占めています。それは、リニア モーターが精密であるためです (ただし、他の直線運動オプションと比較すると高価です)。これらの比較的新しいモーション コンポーネントのその他のアプリケーションには、高速かつ正確な位置決めや、ゆっくりとした非常に安定したストロークが必要なアプリケーションも含まれます。

リニアモーターの速度は、毎秒数インチから数千インチの範囲です。この設計では、無制限のストロークと (エンコーダを使用した場合) ±1 μm/100 mm の精度を実現できます。このため、医療、検査、マテリアルハンドリングなどのさまざまな用途でリニア モーターが使用され、スループットが向上します。

回転モーター (直線移動するには機械的な回転-リニア装置が必要) とは異なり、リニアモーターは直接駆動です。そのため、従来のラックアンドピニオン セットの徐々に摩耗するのを防ぎます。リニアモーターはまた、ベルトやプーリーを動かす回転モーターの欠点、つまり引張強度の限界による推力の制限も回避します。長い整定時間。ベルトの伸び、バックラッシュ、メカニカルワインドアップ。速度制限は15フィート/秒程度です。さらに、リニアモーターはリードとボールねじの非効率 (それぞれ約 50% と 90%) だけでなく、ホイップや振動も回避します。また、解像度を下げるために速度を犠牲にする（ピッチを高くする）ことを設計者に強制することもありません。

各軸にリニアモーターを使用する多軸ステージは、従来のセットアップよりもコンパクトなので、狭いスペースにも収まります。コンポーネント数が少ないため、信頼性も向上します。ここで、モーターは通常のドライブに接続され、(サーボ動作では) 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 70 インチ/秒の速度を実現し、比較的高速に動作するピック アンド プレースや検査機に適しています。他の用途に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、XY ステージを形成するための共通のフォーサーを備えたツイン リニア ステッパーを販売しています。これらのステージは任意の方向に取り付けられ、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性を備え、正確な動きを出力します。

コスト重視の一部のアプリケーションでは、安価な強磁性プラテンを備えたハイブリッド リニア モーターがメリットとなります。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を変化させて、磁気の流れに逆らう形状を作ります。フィードバックと位置制御を備えた PID ループにより、モーター出力のサーボグレードのパフォーマンスが向上します。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の間の結合によってコギングが発生することです。 2 つの解決策は、位相歯オフセットと、プラテン歯とフォーサー歯セクションの部分的な飽和の駆動です。一部のハイブリッド モーターは、連続動作時の出力を高めるために外部冷却を使用します。