Линейное движение — это область управления движением, охватывающая, среди прочего, несколько технологий, включая линейные двигатели, линейные приводы, линейные направляющие качения и подшипники.

Линейные двигатели — точный вариант

Традиционные линейные двигатели представляют собой, по сути, вращающийся двигатель с постоянными магнитами, развернутый и уложенный горизонтально. Это как если бы статор и ротор были разрезаны по радиальной плоскости, а затем развернуты так, чтобы они могли обеспечить линейную тягу. Когда на неподвижную часть двигателя подается напряжение, это вызывает движение движущейся части, содержащей какой-то проводящий материал.

Преимущества линейного двигателя включают высокую скорость и быстрое время отклика, высокую точность и жесткость, а отсутствие механических компонентов передачи исключает люфт.

С другой стороны, линейные двигатели могут быть дороже, чем другие традиционные решения. Они также требуют лучшего ответа от контроллеров, например, увеличения пропускной способности и более высокой скорости обновления. Линейные двигатели также обычно не могут создавать такую ​​большую силу, как некоторые другие типы решений, такие как шарико-винтовые пары. Другой проблемой может быть нагрев из-за потерь I2R, что может потребовать особых мер по охлаждению.

Выбор лучшего линейного двигателя для конкретного применения включает в себя ряд факторов, включая силовые и температурные факторы, нагрузки на подшипники, а также соображения, связанные с пространством и зазором.

Ранние линейные двигатели были цилиндрическими. В этих двигателях силовой механизм имеет цилиндрическую конструкцию и перемещает вверх и вниз цилиндрический стержень, на котором расположены магниты. Линейные двигатели U-образного типа имеют две параллельные магнитные дорожки, обращенные друг к другу, с силой между пластинами. Силос поддерживается на магнитной дорожке с помощью системы подшипников. Наконец, существуют линейные двигатели плоского типа, которые могут быть одного из трех различных типов: безпазовые, железные и шлицевые.

Линейные приводы — интегрированные установки с традиционными компонентами движения.

Линейные приводы по существу производят линейное движение. Иногда основной источник движения является нелинейным или вращательным, например двигатель. В этом случае некоторые другие механические средства, такие как ремни, шкивы, цепи или другие механические компоненты, преобразуют вращательное движение в линейное. Другие типы линейных приводов создают линейное движение самостоятельно, например, за счет давления жидкости (гидравлического или воздушного). Обычные линейные приводы включают механические, электромеханические, гидравлические, пневматические и пьезоэлектрические.

Линейный привод с вращающимся источником обычно использует электродвигатель для обеспечения входной энергии. Этот привод может использовать ходовой винт для преобразования вращательного движения двигателя в прямолинейное.

Выбор оптимального варианта применения зависит от таких факторов, как требуемая мощность, размер и требования к мощности. При выборе линейного привода следует учитывать несколько важных факторов. Сначала определяется необходимый ход или длина движения. Далее, какая сила требуется от привода? То есть, какой вес объекта должен будет переместить привод? Как будет крепиться привод: горизонтально или вертикально?

Линейные приводы используются в широком спектре промышленных приложений, таких как погрузочно-разгрузочное оборудование и робототехника, а также в повседневных потребительских приложениях, таких как бытовая техника и компьютерное оборудование, такое как печатающие головки и сканеры.

Линейные направляющие качения — для гибкости проектирования OEM

Линейные направляющие качения сами по себе являются не приводами, а механическим компонентом, который направляет линейное движение, которым может быть рельс или вал, соединенный с каким-либо типом приводного устройства. Роликовые направляющие для приложений с линейным перемещением могут помочь снизить трение в машинах. Они используются в различных областях: от передовых устройств для производства полупроводников до крупных станков или строительного оборудования.

Линейные роликовые направляющие бывают разных форм, включая линейные направляющие и линейные роликовые направляющие, системы рельсовых направляющих и системы направляющих валов на основе шариковых шлицев.

Важные факторы при выборе роликовой направляющей линейного перемещения включают нагрузку, статическую нагрузку, ход и скорость, а также желаемую точность и аккуратность. В зависимости от требований приложения также может потребоваться предварительная загрузка. Смазка является еще одним важным фактором, как и любой метод минимизации загрязнения системы линейных направляющих факторами окружающей среды, такими как пыль и другие загрязнения, с использованием сильфонов или специальных уплотнений.