Hareket sistemi tasarımının tipik konfigürasyonu

Doğrusal hareket birçok hareketli makinenin merkezinde yer alır ve doğrusal motorların doğrudan tahrik doğası bu uygulamalarda genel makine tasarımını basitleştirebilir. Diğer avantajlar, iyileştirilmiş sertlik içerir, çünkü doğrusal motorlar doğrudan yüke sabitlenir.

Bu motorları (ve ihtiyaç duydukları periferik bileşenleri) entegre etmek göz korkutucu görünebilir, ancak işlem beş basit adıma ayrılabilir. Bu adım adım işlemi takiben, makine ve robot inşaatçılarının yabancı çaba veya karmaşıklık olmadan doğrusal motor faydalarını elde etmelerini sağlar.

1. Motor tipini belirleyin: Demir Çekirdeğe ve Demirsiz

İlk adım, mevcut türlerden doğrusal motoru seçmektir.

Demir çekirdek motorlar: demir çekirdek motorları en yaygındır ve genel otomasyon uygulamaları için uygundur. Demir çekirdeği, demir çekirdek laminasyonlarından oluşan bu motorun bobin yapısını ifade eder. Tipik bir konfigürasyon, tek taraflı sabit bir mıknatıs pistinden ve hareketli bir motor bobini veya forcudan oluşur. Demir çekirdek üretilen itme kuvvetini en üst düzeye çıkarır ve bobin ve mıknatıslar arasında manyetik bir çekim kuvveti oluşturur.

Bu manyetik çekim kuvveti, doğrusal hareket rulmanlarını önceden yükleyerek doğrusal kılavuz sistemin sertliğini etkili bir şekilde arttırmak için kullanılabilir. Manyetik ön yükleme, yavaşlamayı ve yerleşmeyi iyileştirerek sistemin frekans tepkisini de artırabilir.

Öte yandan, cazibe kuvveti, destekleyici üyeler ve doğrusal yataklardan artan yük kapasitesi ile uygun şekilde desteklenmelidir. Bu, makinenin mekanik tasarım özgürlüğünü bozabilir.

İkinci demir çekirdekli doğrusal motor yapılandırması, hareketli bobinin her iki tarafına yerleştirilmiş bir çift sabit mıknatıs izinden oluşur. Bu patentli yapı, kesit alan başına en yüksek kuvvet verirken manyetik çekimin etkilerini ortadan kaldırır. Dengeli tasarım, yatak yükünü azaltır, daha küçük doğrusal hareket yataklarının kullanılmasına ve yatak gürültüsünü azaltmaya izin verir.

DocionsyStemDesign Com Motors Drives 0111 Avantajları Dirensiz Motorlar: Demirsiz Doğrusal Motorlar da var; Bu motorların bobinlerinde demir yoktur, bu nedenle motor üyeleri arasında cazibe yoktur.

En yaygın demirsiz tip U kanalıdır: motor bobinin (veya forcanın) hareket ettiği bir kanal oluşturmak için iki manyetik parça birleştirilir. Bu motor, düşük hız dalgalanması ve yüksek hızlanma gerektiren uygulamalar için idealdir. İrmabless yapının sıfır etkileşim kuvveti ve sıfır tıkanma doğası tork dalgalanmasını en aza indirir; Bobin nispeten hafif olduğu için hızlanma arttırılır.

İkinci bir demirsiz konfigürasyon bir silindir biçimindedir. Mıknatıslar paslanmaz çelik bir tüpün içine istiflenir ve motor bobini silindirin etrafında hareket eder. Bu konfigürasyon, top vidalarını değiştirirken uygundur, çünkü kabaca aynı zarfta çok daha yüksek hızlar ve konumlandırma doğruluğu üretir.

Bobin boyutlandırma ve iz uzunluğu

Konfigürasyon ne olursa olsun, tüm doğrusal motor bobinleri uygulama gereksinimlerine göre boyutlandırılmalıdır: uygulanan yük, hedef taşıma profili, görev döngüsü, doğruluk, hassasiyet, servis ömrü ve çalışma ortamı. İpucu: Belirli bir uygulama için en iyi motor tipini ve boyutunu seçmek için doğrusal motor üreticilerinden teknik destek ve boyutlandırma yazılımını (genellikle ücretsizdir) seçin.

Mıknatıs pist bölümleri birkaç uzunlukta sunulur ve hedef seyahat uzunluğunu elde etmek için uçtan uca istiflenebilir, toplam mıknatıs uzunluğu neredeyse sınırsızdır. Tasarımı basitleştirmek ve maliyetleri azaltmak için, üreticiden sunulan en uzun uzunlukta mıknatıs pist bölümlerini kullanmak en iyisidir.

2. Bir kodlayıcıya karar verin

Doğrusal bir motor sistemi tasarlarken ikinci adım doğrusal kodlayıcının seçimidir. En yaygın olanı, optik veya manyetik okuma kafa sensörlerine sahip artımlı doğrusal kodlayıcılardır. Uygulama için gerekli çözünürlük ve doğruluk ve makine ortamı için uygun bir kodlayıcı seçin.

Enkoder geri bildirimi tipik olarak bir sinüzoidal analog veya dijital nabız treni aracılığıyla servo amplifikatörüne geri gönderilir. Başka bir seçenek, yüksek hızlı seri kodlayıcı geri bildirimidir-daha yüksek veri hızları, daha yüksek bit çözünürlüğü, daha fazla gürültü bağışıklığı, daha uzun kablo uzunlukları ve kapsamlı alarm bilgileri sağlar.

Seri iletişim iki şekilde bağlanır.

Amplifikatör ile uyumlu bir seri kodlayıcı protokolü içeren kodlayıcılar ile amplifikatör ve kodlayıcı arasındaki doğrudan iletişim mümkündür.

Bir kodlayıcının seri çıkışı olmadığı durumlarda (veya seri çıkış protokolünün amplifikatör ile uyumsuz olduğu durumlarda) bir seri dönüştürücü modülü kullanılabilir. Bu durumda, modül, salon sensörü sinyali ile birlikte kodlayıcıdan bir analog sinyal kabul eder, analog sinyali alt bölümlere ayırır ve bu sinyal verilerini seri olarak Servo amplifikatörüne iletir. Salon sensörü verileri PowerUp'da kullanılır ve kodlayıcı geri bildirimini doğrulamak için kullanılır.

Birkaç doğrusal kodlayıcı üreticisi, üçüncü taraf amplifikatör üreticilerinden tescilli protokoller de dahil olmak üzere çeşitli seri iletişim protokollerini destekleyen mutlak doğrusal kodlayıcılar sunmaktadır.

3. Amplifikatörü seçin

Tasarım işlemindeki üçüncü adım, servo amplifikatörün seçimidir. Amplifikatör motora göre doğru boyutlandırılmalıdır.

Tak ve Play, yalnızca hem servootor hem de amplifikatör yapan tedarikçiler tarafından sunulabilen bir özelliktir. Bazı tedarikçiler başlangıç ​​süresini azaltmak ve uygun yapılandırmayı sağlamak için fiş ve oynatma sağlar.

Bazı servo amplifikatörler otomatik motor tanıma ve servo sistemini ayarlama ihtiyacını ortadan kaldıran ayarsız bir moda sahiptir. Bu yazılımla, motor spesifikasyonları (aşırı yük özellikleri dahil), PowerUp'daki motordan servo amplifikatörüne otomatik olarak yüklenir. Bu, motor spesifikasyonlarını girerken potansiyel kullanıcı hatasını ortadan kaldırır, motor koşuları ve evreleme hataları riskini neredeyse ortadan kaldırır.

4. Destek üyelerini ve yataklarını seçin

İki son tasarım adımı doğrusal motor sistem tasarımını tamamlamak için el ele gider: Dördüncü adım doğrusal bir hareket taşıma sistemi seçmektir ve beşinci destek üyelerini tasarlamaktır.

Çoğu doğrusal motor düzenlemede iki önemli hizalama vardır: bobin ve mıknatıs izi arasındaki motordan magnet boşluğu ve kodlayıcı okuma kafası ile doğrusal ölçek arasındaki boşluk mesafesi. İkinci kriter, kapalı bir doğrusal kodlayıcı seçilirken ortadan kaldırılır.

İpuçları:

Doğrusal hareket rulmanları, boşluk toleranslarını karşılamak için yeterli hassasiyet sağlamalıdır, destek üyeleri bileşenleri düzgün bir şekilde yerleştirmek ve doğrusal yatak ve kodlayıcının paralellik gereksinimlerini karşılamak için tasarlanmalıdır.

Bu kriterler karşılandıktan sonra, rulmanların seçimi ve tasarımı ve destekleyici üyeler nihayetinde makinenin performans gereksinimlerine bağlıdır. Yüksek doğruluk ve hassasiyet gerektiren uygulamalar, yüksek çözünürlük ve yüksek doğruluk kodlayıcının yanı sıra yüksek hassasiyetli doğrusal yataklara ihtiyaç duyar.

Bu yatakları boyutlandırırken, yükü ve demir çekirdekli doğrusal motorlarla ilişkili manyetik çekici kuvvetleri hesaba katar. Birçok durumda, doğrusal yatakların ve mıknatıs izlerinin destekleyici üyeleri makine çerçevesinin ayrılmaz bir parçası olabilir.