선형 모터 및 액추에이터는 이제 볼 스크류 및 벨트 드라이브와 비용 경쟁력이 있으며 고급 포지셔닝 애플리케이션에 뚜렷한 우수한 민첩성 및 대역폭을 제공합니다. 새로운 마이크로 모터와 액추에이터는 이전에는 실현 가능한 작업을 자동화하는 데 도움을주고 있습니다. 직접 선형 드라이브는 서보 제어 공압 실린더를 점차 대체하여 공기 압축기의 비용, 소음 및 유지로부터 신뢰성과 제어 성을 제공합니다.

반도체 산업 요구 사항에 따라 선형 모터 제조업체는 꾸준히 정밀도를 높이고, 가격을 낮추고, 여러 모터 유형을 개발했으며, 자동화 장비로의 통합을 단순화했습니다. 최신 선형 모터는 20g 피크 가속도 및 10 미터/두 번째 속도를 제공하고, 비교할 수없는 동적 민첩성을 제공하며, 유지 보수를 최소화하며, 가동 시간을 곱합니다. 그들은 다양한 응용 프로그램에서 고급 성능을 제공하기 위해 특수 반도체 산업 사용을 넘어서서 고급 성능을 제공했습니다.

볼 스크류의 속도와 작동 수명이 10 배나 높으면 선형 직접 드라이브 기술은 종종 생산성 향상 자동화를위한 유일한 솔루션입니다.

역동적 인 우월성

기존의 포지셔닝 메커니즘의 동적 성능은 리드 나사, 기어 트레인, 벨트 드라이브 및 유연한 커플 링으로 제한되어 히스테리시스, 백래시 및 마모로 제한됩니다. 유사하게, 공압 액추에이터는 피스톤 질량 및 피스톤 실린더 마찰뿐만 아니라 공기 압축성으로 인해 서보 제어 복잡성을 생성한다. 선형 모터와 액추에이터는 기존 포지셔너의 질량과 관성을 흘리며 이러한 근본적인 한계에서 벗어나 동적 인 강성을 제공합니다.

Direct Drive Force 생성을 통해 선형 모터 및 액추에이터는 대체 포지셔닝 메커니즘으로 폐쇄 루프 대역폭을 사용할 수 없습니다. 모터와 액추에이터는 최신 컨트롤러를 최대한 활용할 수 있습니다. 이 컨트롤러는 고 루프 게인 작동을 위해 조정되어 광범위한 대역폭 제어, 빠른 침전 및 일시적인 교란으로부터 빠른 회복을 달성합니다.

선형 모터 및 액추에이터는 정적 마찰 영역에서 작동하는 밀리미터 거리 이동을 만듭니다. 낮은 질량과 최소 정적 마찰은 여행을 시작하는 데 필요한 구동 힘을 최소화하고 중지시 오버 슈트를 방지하는 데 제어 시스템의 작업을 단순화합니다. 이 속성을 사용하면 직접 구동 모터 및 액추에이터가 예를 들어 현미경 슬라이드를 스캔하고 밀리미터 떨어진 아티팩트의 XY 위치를 도표화 할 수 있습니다.

빠른 반복 운동이 필요한 응용 프로그램은 선형 액추에이터의 높은 대역폭을 이용하여 볼 스크류 또는 벨트 드라이브의 처리량을 두 배로 늘릴 수 있습니다. 재료 롤을 길이로 슬라이스하는 기계 (종이, 플라스틱, 기저귀)는 재료 흐름을 멈추지 않고 작동함으로써 처리량을 극대화합니다. 즉석에서 절단하려면 이러한 기계는 자재 흐름과 동기화하여 절단 블레이드를 가속화하고 재료 속도로 절단 위치로 이동 한 다음 컷을 시작합니다. 절단 후 블레이드는 시작점으로 되돌아 다음 왕복 절단 사이클을 기다립니다.

선형 모터 유형

평평한 침대, U 채널 및 관형 모터의 세 가지 기본 선형 모터 구성을 사용할 수 있습니다. 각 모터에는 본질적인 이점과 한계가 있습니다.

평평한 침대 모터는 무제한 여행과 가장 높은 구동력을 제공하면서 부하 운반 포체와 모터의 영구 자석 트랙 사이에 상당하고 바람직하지 않은 자기 인력을 발휘합니다. 이 매력은 여분의 부하를 지원하는 베어링이 필요합니다.

철분이없는 코어를 갖는 U- 채널 모터는 관성이 낮으므로 최대 민첩성이 있습니다. 그러나, 마그네틱 코일을 운반하는 Forcer의 하중은 U- 채널 프레임 내에서 깊게 이동하여 열 제거를 제한합니다.

관형 선형 모터는 견고하고 열적으로 효율적이며 설치하기가 가장 간단합니다. 그들은 볼 스크류 및 공압 포지셔너에 대한 드롭 인 교체를 제공합니다. 관형 모터의 영구 자석은 스테인레스 스틸 튜브 (스러스트로드)에 싸여 있으며, 양쪽 끝에지지됩니다. 추가 추력로드 지지대가 없으면로드 트래블은 추력로드 직경에 따라 2 ~ 3 미터로 제한됩니다.

세 가지 모터 유형 중에서 관형 모터는 주류 산업 용도에 가장 적합합니다. 관형 선형 모터는 기본 엔지니어링 혁신으로 인해 심오한 혜택을 얻었습니다. Copley Controls의 선형 모터는 전통적인 외부 선형 인코더를 통합 홀 센서로 교체합니다. 특허받은 자기 회로를 통해 홀 효과 센서는 해상도 및 반복성이 거의 10 배 향상 될 수 있습니다.

선형 인코더가 선형 모터 자체만큼 비용이 많이들 수 있으므로이를 제거하는 것은 주요 비용 절감입니다. 또한 지원 및 정렬 할 수있는 까다로운 인코더가 없기 때문에 자동화 시스템에 선형 모터 통합을 단순화합니다. 다른 이점으로는 견고성, 신뢰성 및 인코더의 보호 환경에 대한 자유가 있습니다.

관형 선형 모터는 강력하고 다재다능한 직접 드라이브 선형 액추에이터로 변환 할 수 있습니다. 액추에이터 화신에서, Forcer는 고정식 상태로 유지되며 (기계 프레임에 볼트)로드 포지셔닝 스러스트로드는 마찰이 낮은 마찰로 이동합니다. 성능이 뛰어난 볼 스크류 및 벨트 드라이브 외에도 선형 액추에이터는 프로그래밍 가능한 서보-공생 포지셔닝 시스템에 대한 고성능 대안입니다.

관형 선형 모터는 단일 스러스트 막대에서 작동하는 두 개의 독립적 인 포스터를 사용하여 생산성 배가 적용에 적합합니다. 각 Forcer에는 자체 서보 드라이브가 있으며 다른 서브 드라이브와 완전히 독립적으로 이동할 수 있습니다. 예를 들어, 하나는 예를 들어, 다른 하나는로드 할 수 있습니다. 이 기술은 빠른 여행 컨베이어에서 한 번에 두 개 씩 항목을 들어 올려 처리량을 두 배로 늘리고 두 번째 컨베이어에 정밀하게 배치 할 수 있습니다.

마찬가지로, 단일 스러스트로드에서 작동하는 다중 장점은 두 배, 트리플 또는 4 중 구동 힘을 할 수 있습니다. 포스터는 단일 컨트롤러로 작동 할 수 있습니다.

선형 모터로드 캐리는 장거리 단일 레일 베어링에서 이동합니다. 대조적으로, Ballscrew Rotary-to-Linear 변환 메커니즘에는 성능을 저하시키고 수명을 단축시키는 추가 마모 소스가 포함됩니다.

선형 액추에이터 스러스트로드는 장거리 수명, 윤활유가없는 베어링에서 미끄러집니다. 이 본질적인 단순성을 통해 액추에이터는 천만 개의 작동주기를 전달할 수 있습니다. 액추에이터 베어링은 자체 정렬되어 설치가 완화됩니다. 액추에이터 드라이브 힘은 스러스트로드에 직접 적용되어 가속 및 응답 성을 향상시킵니다.

외부 인코더를 Forcer에 통합 된 솔리드 스테이트 센서로 교체하면 직접 드라이브 모터 및 액추에이터는 매우 간단한 2 성분 장치가됩니다. Forcer 및 Thrust Rod는 본질적으로 매우 강력한 구성 요소이며, 이는 모터 및 액추에이터가 국제 IP67 세척 등급을 준수 할 수있게합니다.

그라인딩 기어가없고 리드 스크류가 없으면 선형 모터와 액추에이터가 저음 작동의 점점 더 중요한 자격을 제공합니다. OSHA는 유럽 산업 코드의 발 뒤꿈치에 가까워지고 있으며, 이는 작업장 소음에 대한 규칙이 점점 더 엄격 해지고 있습니다. 조용한 운영은 이미 실험실 및 병원 환경에서 중요합니다. OSHA가 판결을 다른 생산 환경으로 확장함에 따라 이러한 우려는 점점 더 널리 퍼져있을 것입니다.