Линейные двигатели и приводы в настоящее время конкурируют с затратами с шаровыми винтами и ремнями и предлагают отчетливо превосходную ловкость и пропускную способность для применений расширенного позиционирования. Новые микромоторы и приводы помогают автоматизировать задачи, которые ранее не могли. Прямые линейные диски все чаще заменяют серво-контролируемые пневматические цилиндры, способствуя надежности и управляемости, свободных от стоимости, шума и содержания воздушных компрессоров.

Производители, обусловленные полупроводниковыми отраслью, линейные автопроизводители постоянно повышают точность, снижают цены, разработали несколько типов двигателей и упрощенную интеграцию в оборудование для автоматизации. Современные линейные двигатели обеспечивают пиковое ускорение 20 г и 10-метровую/вторую скорость, обеспечивают непревзойденную динамическую гибкость, минимизируют обслуживание и умножению времени безотказной. Они вышли за рамки специализированного использования полупроводниковой отрасли, чтобы обеспечить продвинутую производительность в хостах приложений.

В десять раз превышает скорость и срок службы винтов с шариками, линейная технология прямого привода часто является единственным решением для автоматизации повышения производительности.

Динамическое превосходство

Динамическая производительность обычных механизмов позиционирования ограничена свинцовыми винтами, передачами, ремнями и гибкими муфтами, которые производят гистерезис, обратную реакцию и износ. Аналогичным образом, пневматические приводы страдают от массы поршня и трения поршневого цилиндра, а также сжимаемости воздуха, что создает сложность контроля сервоприводов. Линейные двигатели и приводы теряют массу и инерцию обычных позиционеров и освобожденные от этих фундаментальных ограничений, обеспечивают неравную динамическую жесткость.

Создание прямого диска позволяет линейным двигателям и приводам для достижения полосы пропускания с закрытой контуром недоступной с альтернативными механизмами позиционирования. Мотор и привод могут в полной мере воспользоваться современными контроллерами. Эти контроллеры настроены на высокую работу по усилению петли, достигая широкого контроля полосы пропускания, быстрого оседания и быстрого восстановления после переходных нарушений.

Линейные двигатели и приводы преуспевают в том, чтобы сделать Millimeters Distance, которые работают в статической зоне трения. Их низкая масса и минимальное статическое трение сводят к минимуму силу привода, необходимую для начала перемещения, и упростить задачу системы управления при предотвращении перерыва при остановке. Эти атрибуты позволяют, например, прямым приводам и приводам для сканирования слайдов микроскопа и наметить xy местоположения артефактов только на расстоянии миллиметров.

Приложения, требующие быстрого повторяющегося движения, могут использовать высокую пропускную способность линейного привода, чтобы удвоить пропускную способность шариков или ременных дисков. Машины, которые нарезают рулоны материала на длину (бумага, пластмассы, даже подгузники) максимизируют пропускную способность, работая без остановки потока материала. Чтобы разрезать на лету, такие машины ускоряют режущее лезвие, чтобы синхронизировать с потоком материала, перемещаться со скоростью материала до места резки, а затем инициируют разреза. После резки лезвие возвращается в свою отправную точку, чтобы дождаться следующего цикла резки в обаточном поездках.

Линейные моторные типы

Доступны три основных конфигурации линейного двигателя: плоский кровать, U-канал и трубчатые двигатели. Каждый двигатель имеет внутренние преимущества и ограничения.

Плоские двигатели кровати, предлагая неограниченное количество движения и наибольшую силу привода, оказывают значительную и нежелательную магнитную привлекательность между грузом, несущим развертывание и постоянным магнитным дорожком двигателя. Эта сила притяжения требует подшипников, которые поддерживают дополнительную нагрузку.

Мотор U-канала, с его железому ядро, имеет низкую инерцию, следовательно, максимальную ловкость. Тем не менее, нагрузка на груз, несущую магнитные катушки, проходит глубоко в рамке U-канала, ограничивая удаление тепла.

Трубчатые линейные двигатели являются прочными, термически эффективными и самыми простыми в установке. Они обеспечивают замены для шарикового вида и пневматических позиционеров. Постоянные магниты трубчатого двигателя заключены в трубку из нержавеющей стали (упорная стержень), которая поддерживается на обоих концах. Без дополнительной поддержки стержней упор нагрузку ограничено до 2–3 метра, в зависимости от диаметра тяги.

Из всех трех типов двигателей трубчатые двигатели лучше всего подходят для основного промышленного использования. Тубулярные линейные двигатели получили глубокие выгоды от фундаментальных инженерных инноваций. Линейные двигатели Copley Controls заменяют традиционный внешний линейный энкодер на интегральные датчики зала. Запатентованная магнитная схема позволяет датчикам зала достигать почти десятикратного улучшения разрешения и повторяемости.

Поскольку линейные кодеры могут стоить почти столько же, сколько и сам линейный двигатель, их устранение является значительным снижением затрат. Это также упрощает линейную моторную интеграцию в системы автоматизации, так как нет привередливого энкодера для поддержки и выравнивания. Другие преимущества включают прочность, надежность и свободу от потребности кодера в охраняемой среде.

Трубчатые линейные двигатели могут быть преобразованы в мощные, универсальные линейные приводы с прямым приводом. В воплощении привода, подготовка остается неподвижным (с белкой до машинной рамы), в то время как упорная стержень позиционирования нагрузки движется на низком трении, подшипники без смазки, установленные в формере. Помимо превосходящих шариковых винтов и ременных приводов, линейный привод является альтернативой более высокой производительности программируемым серво-пневматическим системам позиционирования.

Трубчатые линейные двигатели поддаются приложениям для удвоения производительности с двумя независимыми фуршками, работающими на одном упорном стержне. Каждый кустарник имеет свой собственный сервопривод, и он может путешествовать полностью независимо от другого. Например, один раздут может загрузить, например, в то время как другой разгружается. Техника может удвоить пропускную способность, поднимая предметы по два за раз с быстрого путешествующего конвейера и поместить их с точностью на второй конвейер.

Точно так же несколько Forcers, работающих на одном упорном стержне, могут удвоить, тройной или даже четырехкратный привод. Форки могут управляться одним контроллером.

Линейная моторная нагрузка на бодрствование движется по длинным, одиночным железнодорожным подшипникам. Напротив, механизмы конверсии шариковых видов включают в себя дополнительные источники износа, которые снижают производительность и сокращают жизнь.

Линейный приводной стержень скользит на длинных подшипниках без смазки, установленных в формере. Эта внутренняя простота позволяет приводу доставлять 10 миллионов рабочих циклов. Подшипники привода являются самоотверженными, смягчающими установку. Сила привода привода применяется непосредственно к упорной стержне, улучшая ускорение и отзывчивость.

С внешним энкодером, замененным датчиком твердотельного состояния, интегрированным в подготовку, двигатели прямого привода и приводы становятся очень простыми двухкомпонентными устройствами. Forcer и Throur Stod являются по своей природе очень надежными компонентами, которые позволяют мотор и привод соответствовать международным рейтингам промывки IP67.

Отсутствие шлифовальных шестерни и свинцового винта придает линейным двигателям и приводам все более важной квалификации работы с низким уровнем шума. OSHA следит за пятками европейских промышленных кодов, которые устанавливают все более строгие правила по шуму на рабочем месте. Тихая операция уже имеет решающее значение в лабораторной и больничной среде; Эта проблема станет все более распространенной, поскольку OSHA распространяет свое решение в других производственных средах.