Taban plakası, lineer motor, lineer kılavuzlar, kodlayıcı ve kontroller dahil komple lineer motor aşamaları.

Doğrudan tahrikli lineer servo motorların benimsenmesinde, kısmen son kullanıcıların daha yüksek verim ve daha iyi hassasiyet talepleri sayesinde, son birkaç yılda ölçülebilir bir artış görüldü. Lineer motorlar çoğunlukla yüksek hız, uzun strok ve diğer tahrik mekanizmalarıyla mümkün olmayan mükemmel konumlandırma doğruluğunun bir kombinasyonunu sağlama yetenekleriyle tanınsa da, son derece yavaş, düzgün ve hassas hareket de sağlayabilirler. Aslında lineer motor teknolojisi, itme kuvveti, hız, ivme, konumlandırma doğruluğu ve tekrarlanabilirlik gibi çok çeşitli yetenekler sağlar; dolayısıyla lineer motorların uygun bir çözüm olmadığı çok az uygulama vardır.

Doğrusal motor çeşitleri arasında doğrusal servo motorlar, doğrusal adımlı motorlar, doğrusal endüksiyon motorları ve itme borulu doğrusal motorlar bulunur. Bir uygulama için doğrusal servo motor en iyi seçenek olduğunda, ilk motor seçiminde göz önünde bulundurulması gereken üç hususu burada bulabilirsiniz.

“Birincil” husus: Demir çekirdekli mi yoksa demirsiz mi?
Doğrusal doğrudan tahrikli servo motorlar, birincil parçadaki sargıların (döner motordaki statöre benzer) demir laminasyon yığınına mı yoksa epoksi içine mi monte edildiğine bağlı olarak demir çekirdekli veya demirsiz olmak üzere iki ana tipte gelir. Uygulamanın demir çekirdek mi yoksa demirsiz lineer motor mu gerektireceğine karar vermek genellikle tasarım ve seçimdeki ilk adımdır.

Demir çekirdekli lineer motorlar, son derece yüksek itme kuvvetleri gerektiren uygulamalar için en uygunudur. Bunun nedeni, birincil parçanın laminasyonunun, elektromanyetik akıyı ikincil parçanın mıknatıslarına doğru odaklayan dişler (çıkıntılar) içermesidir (döner motordaki rotora benzer). Birincil parçadaki demir ile ikincil parçadaki kalıcı mıknatıslar arasındaki bu manyetik çekim, motorun yüksek kuvvetler iletmesini sağlar.

Demirsiz lineer motorlar genellikle daha düşük itme kuvveti kapasitesine sahiptir, dolayısıyla presleme, işleme veya kalıplama gibi uygulamalarda bulunan son derece yüksek itme kuvveti gereksinimleri için uygun değildirler. Ancak yüksek hızlı montaj ve taşımada üstündürler.

Demir çekirdek tasarımının olumsuz tarafı, hareketin düzgünlüğünü bozan dişlidir. Vurulma meydana gelir çünkü birincil parçanın yarıklı tasarımı, ikincil parçanın mıknatısları boyunca ilerlerken "tercih edilen" konumlara sahip olmasına neden olur. Birincil motorun ikincil mıknatıslarla aynı hizada olma eğiliminin üstesinden gelmek için motorun daha fazla kuvvet üretmesi gerekir, bu da hız dalgalanmasına neden olur - buna dişli çarpma denir. Kuvvet ve hız dalgalanmasındaki bu değişiklik, hareketin düzgünlüğünü bozar; bu, hareket sırasındaki hareket kalitesinin (yalnızca son konumlandırma doğruluğunun değil) önemli olduğu uygulamalarda önemli bir sorun olabilir.

Üreticilerin aşınmayı azaltmak için kullandığı çok sayıda yöntem vardır. Yaygın bir yaklaşım, mıknatısların (veya dişlerin) konumunu çarpıtarak, süt dişleri ikincil mıknatıslar boyunca ilerlerken daha yumuşak geçişler oluşturmaktır. Mıknatısların şekli uzun bir sekizgen olarak değiştirilerek benzer bir etki elde edilebilir.

Vuruntuları azaltmanın bir başka yöntemine kesirli sarım denir. Bu tasarımda, birincil, ikincildeki mıknatıslardan daha fazla laminasyon dişi içerir ve laminasyon yığını özel bir şekle sahiptir. Bu iki değişiklik birlikte, vuruntu kuvvetlerini ortadan kaldırmaya çalışır. Ve elbette yazılım her zaman bir çözüm sunar. Anti-cogging algoritmaları, servo sürücülerin ve kontrolörlerin, primere sağlanan akımı, kuvvet ve hızdaki değişiklikler en aza indirilecek şekilde ayarlamasına olanak tanır.

Demirsiz lineer motorlar, birincil bobinleri çelik bir laminasyonun etrafına sarılmak yerine epoksi ile kapsüllendiğinden dolayı, vuruntu yaşanmaz. Demirsiz lineer servo motorlar daha düşük bir kütleye sahiptir (epoksi, çelikten daha az sert olmasına rağmen daha hafiftir), bu da onların elektromekanik sistemlerde bulunan en yüksek hızlanma, yavaşlama ve maksimum hız değerlerinden bazılarına ulaşmalarına olanak tanır. Demirsiz motorlar için yerleşme süreleri genellikle demir çekirdekli versiyonlara göre daha iyidir (daha düşüktür). Birincil motorda çelik bulunmaması ve buna bağlı olarak vuruntu veya hız dalgalanmasının olmaması, demirsiz doğrusal motorların tipik olarak yüzde 0,01'den daha az hız değişimiyle çok yavaş, sabit hareket sağlayabileceği anlamına da gelir.

Hangi düzeyde entegrasyon?
Döner motorlar gibi lineer servo motorlar da hareket sisteminin yalnızca bir bileşenidir. Eksiksiz bir lineer motor sistemi ayrıca yükü desteklemek ve yönlendirmek için rulmanlara, kablo yönetimine, geri bildirime (tipik olarak bir lineer kodlayıcı) ve bir servo sürücüye ve kontrolöre ihtiyaç duyar. Son derece deneyimli OEM'ler ve makine üreticileri ya da çok benzersiz tasarım veya performans gereksinimlerine sahip olanlar, şirket içi yeteneklere ve çeşitli üreticilerin kullanıma hazır bileşenlerine sahip eksiksiz bir sistem oluşturabilirler.

Doğrusal motor sistemi tasarımının kayışlara, kremayer ve pinyonlara veya vidalara dayalı sistemlerin tasarımından tartışmasız daha basittir. Daha az bileşen ve daha az emek gerektiren montaj adımları vardır (bilyeli vida desteklerinin hizalanması veya kayışların gerilmesi gerekmez). Ve lineer motorlar temassızdır, dolayısıyla tasarımcıların tahrik ünitesinin yağlanması, ayarlanması veya diğer bakımı için hazırlık yapma konusunda endişelenmelerine gerek yoktur. Ancak anahtar teslimi bir çözüm arayan OEM'ler ve makine üreticileri için komple lineer motor tahrikli aktüatörler, yüksek hassasiyetli aşamalar ve hatta Kartezyen ve portal sistemleri için sayısız seçenek mevcuttur.

Ortam lineer motor için uygun mu?
Doğrusal motorlar, daha az hareketli parçaya sahip olduklarından ve partikül üretimi, gaz çıkışı ve sıcaklık gereksinimlerini karşılamak için hemen hemen her tür doğrusal kılavuz veya kablo yönetimiyle eşleştirilebildiklerinden, temiz odalar ve vakum ortamları gibi zorlu ortamlarda genellikle tercih edilen çözümdür. Uygulama. Aşırı durumlarda, ikincil parça (mıknatıs yolu) hareketli parça olarak kullanılabilirken, birincil parça (kablolar ve kablo yönetimi dahil sargılar) sabit kalır.

Ancak ortamda metal talaşları, metalik toz veya metal parçacıkları varsa doğrusal servo motor en iyi seçenek olmayabilir. Bu özellikle demir çekirdekli lineer motorlar için geçerlidir çünkü tasarımları doğası gereği açıktır ve mıknatıs yolunu kirlenmeye maruz bırakır. Demirsiz lineer motorların yarı kapalı tasarımı daha iyi koruma sağlar ancak ikincil parçadaki yuvanın doğrudan kirlilik kaynaklarına maruz kalmamasına dikkat edilmelidir. Hem demir çekirdekli hem de demirsiz lineer motorları muhafaza etmek için tasarım seçenekleri mevcuttur, ancak bunlar motorun ısıyı dağıtma yeteneğini azaltabilir ve potansiyel olarak bir sorunu diğeriyle değiştirebilir.