Doğrusal bir motor, temelde doğrusal hareket üretmek için açılmış ve düz bir şekilde yerleştirilmiş bir döner servo motor olarak düşünülebilir. Geleneksel doğrusal aktüatör, bir döner servo motorun dönüş hareketini düz çizgi hareketine dönüştüren mekanik bir elemandır. İkisi de doğrusal hareket sunuyor, ancak çok farklı performans özellikleri ve ödünleşmeleri var. Üstün veya düşük bir teknoloji yoktur - kullanılması gereken seçimi uygulamaya bağlıdır. Daha yakından bakalım.

Doğrusal motorlar için başparmak kuralı, yüksek hızlanma, yüksek hızlar veya yüksek hassasiyet gerektiren uygulamalarda parlamalarıdır. Örneğin, çözünürlük ve verimin kritik olduğu ve hatta bir saatlik kesinti süresinin on binlerce dolara mal olabileceği yarı iletken metrolojisinde, doğrusal motorlar ideal bir çözüm sağlar. Peki ya daha az zorlu bir durum?

Doğrusal motorlarla ilgili erken bir sorun maliyet rekabetçiliğiydi. Doğrusal motorlar, inme uzunluğu için sınırlayıcı faktörlerden birini sunan nadir toprak mıknatıslar gerektirir. Elbette, teoride, mıknatıslar pratik olarak sonsuza dek sıralanabilir, ancak gerçekte, uzun bir strok uzunluğunda yeterli sertlik sağlama zorluğunun yanı sıra, özellikle U-kanal tasarımları için maliyetler artıyor.

Demir çekirdek motorlar, eşdeğer demirsiz tasarımdan daha küçük mıknatıslar kullanarak aynı kuvveti üretebilir, bu nedenle kas birincil gereksinim ise ve performans spesifikasyonları, dinamik pozisyon veya hız hatalarına neden olan bazı dişli kuvveti rahatsızlığını tolere etmek için yeterince rahatlamışsa, demir-çekirdek en iyi yaklaşım olabilir. Performans gereksinimleri daha gevşekse, nanometreler yerine mikronların sırasına göre, belki de doğrusal aktüatör kombinasyonu en uygun uzlaşmayı sağlar - ilaç ambalajı için doğrusal bir aktüatör seçin, ancak ilaç keşfinin DNA sıralaması için doğrusal bir motor.

Seyahat uzunluğu
Çok sayıda istisna mevcut olsa da, doğrusal motorlar için optimal strok uzunluğu birkaç milimetre ile birkaç metreye kadar değişir. Bundan daha düşük, bükülme gibi bir alternatif daha etkili olabilir; Yukarıda, kemer sürücüleri ve daha sonra raf ve pinyon tasarımları muhtemelen daha iyi bahislerdir.

Doğrusal motorların strok uzunluğu sadece maliyet ve montaj stabilitesi ile değil, kablo yönetimi konusu ile de sınırlandırılmıştır. Hareket üretmek için, forcanın enerji verilmesi gerekir, bu da güç kablolarının tam inme uzunluğunu onunla birlikte seyahat etmesi gerektiği anlamına gelir. Yüksek flex kablo ve beraberindeki yarış yolları pahalıdır ve kablolamanın hareket kontrolündeki en büyük arıza noktası olması, genel olarak sorunu daha da karmaşıklaştırmaktadır.

Tabii ki, doğrusal motorların doğası bu soruna akıllıca bir çözüm sağlayabilir. Bu endişelerimiz olduğu yerde, forciyi sabit tabana monte edeceğiz ve mıknatıs pistini hareket ettireceğiz. Bu şekilde, tüm kablolar sabit forcaya gelir. Belirli bir motordan biraz daha az ivme elde edersiniz, çünkü bir bobini hızlandırmıyorsunuz, daha ağır olan bir mıknatıs izi hızlandırıyorsunuz. Bunu yüksek G'ler için yapıyor olsaydınız, bu iyi olmazdı. Gerçekten yüksek G uygulamanız yoksa, bu çok iyi bir tasarım olabilir.

Profeta, 28 ila 900 lbs arasında değişen tepe kuvvetleri olan aerotech lineer servo motorları belirtiyor, ancak burada yine, doğrusal motorların temel tasarımı çok daha fazlasını sunan benzersiz çözümlere katkıda bulunuyor. En büyük doğrusal motorlarımızı alacak, altısını bir araya getirecek ve yaklaşık 6000 lbs güç üretecek müşterilerimiz var. Birden fazla piste birden fazla forcer koyabilir, mekanik olarak bir araya getirebilir ve daha sonra bir motor olarak hareket etmeleri için hepsini bir araya getirebilirsiniz; Veya aynı mıknatıs yoluna birden fazla forcer koyabilir ve yükü tutan taşıyıcıya monte edebilir ve bir motor olarak ele alabilirsiniz.

Gerçek dünyada yaşadığımız ve komisyonu tam olarak eşleştirmek imkansız olduğundan, bu yaklaşım için ödemek için yüzde birkaç verimlilik cezası var, ancak yine de belirli bir uygulama için en iyi çözümü verebilir.

Baştan Kafa
Kuvvet bakış açısından, doğrusal motorlar nasıl döner motor/doğrusal aktüatör kombinasyonlarına kadar yığılır? Önemli bir kuvvet değişimi var, 4 inç genişliğinde sekiz kutuplu slotsuz doğrusal motoru 4 inç genişliğinde vida güdümlü bir ürünle karşılaştırıyoruz. Sekiz kutuplu doğrusal motorumuzun pik kuvveti 40 lbs (180 N) ve sürekli 11 lbs (50 n) kuvvete sahiptir. Bir NEMA 23 servo motoru ve vida güdümlü ürünümüzle aynı profilde, maksimum eksenel yük 200 lbs'dir, bu nedenle bu şekilde bakarsanız, temel olarak sürekli kuvvette 20 kat azalmaya bakıyorsunuz.

Gerçek sonuçlar vida ziftine, vida çapına, motor bobinlere ve motor tasarımına bağlı olarak değişecektir, not etmek hızlıdır ve vidayı destekleyen eksenel yataklarla sınırlıdır. Şirketin 13 inç genişliğinde demir çekirdekli doğrusal motoru, örneğin 6 inç genişliğinde vida tahrikli bir ürün tarafından sağlanan 440 lbs'ye kıyasla 1600 lbs tepe eksenel kuvvet üretebilir, ancak verilen alan miktarı dikkate değerdir.

Siyasi bir sloganı yorumlamak için bu uygulama, aptal. Kuvvet yoğunluğu birincil endişe ise, bir aktüatör muhtemelen en iyi seçimdir. Uygulama, örneğin LCD muayenesi gibi yüksek hassasiyetli, yüksek düzeyde bir uygulamada yanıt vermeyi gerektiriyorsa, gerekli performansı elde etmek için Force için ayak izinin dengelenmesi değerlidir.

Temiz tutmak
Kontaminasyon, üretim ortamlarında hareket kontrolü için önemli bir konudur ve doğrusal motorlar bir istisna değildir. Standart lineer motor tasarımıyla ilgili büyük bir sorun, katı partikül veya nem gibi kontaminasyona maruz kalmaktır. Bu, 'düz yataklı' tasarımlar ve [u kanal] tasarımları için daha az sorun için geçerlidir.

Çözümü tamamen mühürlemek çok zor. Yüksek nemli bir ortamda olmak istemezsiniz. Bir su jet kesme uygulamasına doğrusal bir motor koyacaksanız, üzerinde pozitif baskı yapmanız ve doğrusal motorun elektronikleri çalıştırma ile birlikte iyi korunduğundan emin olmalısınız.

U kanalı tasarımları durumunda, U'nun tersine çevrilmesi, kanala giren partiküllerin şansını en aza indirebilir, ancak bu, mıknatıs rayının kütlesini hareket ettirmenin bir sonucu olarak performansı tehlikeye atabilecek termal yönetim sorunları yaratır. Yine, bu bir değiş tokuş ve yine uygulama kullanımı yönlendiriyor.

Sadece doğrusal motoru etkileyebilecek ortam değil - doğrusal motor çevre ile ilgili sorunlar yaratabilir. Döner tasarımlardan farklı olarak, doğrusal birimlerdeki büyük mıknatıslar manyetik olarak duyarlı bir çevreye, örneğin manyetik rezonans görüntüleme (MRI) makinelerinde tahribat yaratabilir. Metal kesme gibi daha prosaik bir uygulamada bile bir sorun olabilir. Bu metal yongaların her birini mıknatıs yoluna çekmeye çalışan bu yüksek kuvvetli mıknatıslar alırsınız, böylece doğrusal motorlar bu tür uygulamalarda uygun koruma olmadan iyi performans göstermeyecektir.

Bu uygulamalar hakkında…
Peki doğrusal motorlar için tatlı nokta nerede? Başlangıç ​​için, yarı iletken, LED ve LCD üretimi gibi alanlarda metroloji. Büyük işaretlerin dijital baskısı da biyomedikal sektör ve hatta küçük parça üretimi gibi büyüyen bir pazardır, müşterilerimiz montaj görevleri için portal konfigürasyonlarında lineer motor çiftleri düzenlemektedir. Mümkün olduğunca fazla ürün verimi elde etmek istiyorsunuz, bu nedenle bu motorlardan alabileceğiniz yüksek hızlanma ve hız avantajlı. Son zamanlarda yaptığımız bir şey yakıt hücresi üretimi; Şablon kesme başka bir şeydir.