로봇 제어 XYZ 갠트리

공작기계 응용 분야와 반도체 부품의 제조 및 조립은 전체 선형 모터 사용의 절반 이상을 차지합니다. 이는 선형 모터가 정밀하기 때문입니다(비록 다른 선형 모션 옵션에 비해 비용이 많이 들지만). 이러한 상대적으로 새로운 모션 구성 요소에 대한 다른 응용 프로그램에는 빠르고 정확한 위치 지정 또는 느리고 매우 안정적인 스트로크가 필요한 응용 프로그램도 포함됩니다.

선형 모터 속도는 초당 몇 인치에서 수천 인치까지 다양합니다. 이 설계는 무제한 스트로크와 ±1μm/100mm의 정확도(인코더 포함)를 제공할 수 있습니다. 이러한 이유로 다양한 의료, 검사 및 자재 취급 응용 분야에서는 처리량을 높이기 위해 선형 모터를 사용합니다.

직선 이동을 위해 기계식 회전-선형 장치가 필요한 회전 모터와 달리 선형 모터는 직접 구동됩니다. 따라서 전통적인 랙 앤 피니언 세트의 점진적인 마모를 방지합니다. 선형 모터는 또한 벨트와 풀리를 구동하는 회전식 모터의 단점을 방지합니다. 인장 강도 제한으로 인해 추력이 제한됩니다. 긴 정착 시간; 벨트 스트레칭, 백래시 및 기계적 와인드업; 속도 제한은 15피트/초 정도입니다. 또한 선형 모터는 리드 및 볼스크류의 비효율성(각각 약 50% 및 90%)은 물론 휩 및 진동도 방지합니다. 또한 디자이너가 낮은 해상도를 위해 속도(더 높은 피치)를 희생하도록 강요하지도 않습니다.

각 축에 리니어 모터를 사용하는 다축 스테이지는 기존 설정보다 더 컴팩트하므로 더 작은 공간에 적합합니다. 구성 요소 수가 적어 신뢰성도 향상됩니다. 여기서 모터는 일반 드라이브에 연결되고 (서보 작동 시) 모션 컨트롤러는 위치 루프를 닫습니다.

선형 스테퍼 모터는 70인치/초의 속도를 제공하며 비교적 빠르게 작동하는 픽 앤 플레이스 및 검사 기계에 적합합니다. 다른 응용 분야에는 부분 이송 스테이션이 포함됩니다. 일부 제조업체는 XY 스테이지를 형성하기 위해 공통 포서가 포함된 트윈 선형 스테퍼를 판매합니다. 이 스테이지는 모든 방향으로 장착되며 정확한 움직임을 출력하기 위해 매 100mm당 수 나노미터의 높은 강성과 평탄도를 갖습니다.

비용에 민감한 일부 응용 분야에서는 저렴한 강자성 플래튼을 사용하는 하이브리드 선형 모터의 이점을 누릴 수 있습니다. 선형 스테퍼 모터와 마찬가지로 이 모터는 플래튼의 자기 포화도를 변화시켜 자기 흐름에 반대되는 모양을 만듭니다. 피드백과 위치 제어 기능이 있는 PID 루프는 모터 출력 서보급 성능을 돕습니다. 유일한 문제는 하이브리드 모터의 출력이 제한되어 있고 포서와 압반 사이의 커플링으로 인해 코깅이 나타난다는 것입니다. 두 가지 솔루션은 위상 톱니 오프셋과 플래튼 톱니 및 강제 톱니 섹션의 부분 포화를 위한 구동입니다. 일부 하이브리드 모터는 연속 작동 중에 출력을 높이기 위해 외부 냉각을 사용하기도 합니다.