Doğrusal motorlar ve aktüatörler artık bilyalı vidalar ve kayış tahrikleriyle maliyet açısından rekabetçidir ve gelişmiş konumlandırma uygulamaları için belirgin şekilde üstün çeviklik ve bant genişliği sunar. Yeni mikromotorlar ve aktüatörler daha önce mümkün olmayan görevlerin otomatikleştirilmesine yardımcı oluyor. Doğrudan doğrusal tahrikler giderek daha fazla servo kontrollü pnömatik silindirlerin yerini alıyor, hava kompresörlerinin maliyetinden, gürültüsünden ve bakımından bağımsız olarak güvenilirlik ve kontrol edilebilirlik sağlıyor.

Yarı iletken endüstrisi gereksinimleri tarafından yönlendirilen doğrusal motor üreticileri, hassasiyeti istikrarlı bir şekilde artırdı, fiyatları düşürdü, birden fazla motor türü geliştirdi ve otomasyon ekipmanına entegrasyonu basitleştirdi. Modern doğrusal motorlar 20g tepe ivmesi ve 10 metre/saniye hız sağlar, eşsiz dinamik çeviklik sunar, bakımı en aza indirir ve çalışma süresini çoğaltır. Birçok uygulamada gelişmiş performans sağlamak için uzmanlaşmış yarı iletken endüstrisi kullanımının ötesine geçtiler.

Bilyalı vidalara göre on kat daha hızlı ve daha uzun ömürlü olan doğrusal doğrudan tahrik teknolojisi, üretkenliği artıran otomasyon için genellikle tek çözümdür.

DİNAMİK ÜSTÜNLÜK

Geleneksel konumlandırma mekanizmalarının dinamik performansı, histerezis, boşluk ve aşınma üreten vidalı miller, dişli takımları, kayış tahrikleri ve esnek kaplinler tarafından sınırlandırılır. Benzer şekilde, pnömatik aktüatörler, servo kontrol karmaşıklığı üreten piston kütlesi ve piston-silindir sürtünmesinin yanı sıra hava sıkıştırılabilirliğinden de muzdariptir. Doğrusal motorlar ve aktüatörler, geleneksel konumlayıcıların kütlesini ve ataletini ortadan kaldırır ve bu temel sınırlamalardan kurtularak eşsiz bir dinamik sertlik sağlar.

Doğrudan tahrik kuvveti oluşturma, doğrusal motorların ve aktüatörlerin alternatif konumlandırma mekanizmalarıyla elde edilemeyen kapalı devre bant genişliğine ulaşmasını sağlar. Motor ve aktüatör, modern kontrolörlerden tam olarak yararlanabilir. Bu kontrolörler, yüksek devre kazançlı çalışma, geniş bant genişliği kontrolü, hızlı yerleşme ve geçici bozulmalardan hızlı kurtarma için ayarlanmıştır.

Doğrusal motorlar ve aktüatörler, statik sürtünme bölgesinde çalışan milimetrelik mesafeli hareketler yapmada mükemmeldir. Düşük kütleleri ve minimum statik sürtünmeleri, seyahati başlatmak için gereken tahrik kuvvetini en aza indirir ve dururken aşırı atışı önlemede kontrol sisteminin görevini basitleştirir. Bu özellikler, doğrudan tahrikli motorların ve aktüatörlerin örneğin mikroskop slaytlarını taramasını ve eserlerin XY konumlarını yalnızca milimetrelerce uzaklıkta çizmesini sağlar.

Hızlı tekrarlayan hareket gerektiren uygulamalar, bilyalı vidaların veya kayış tahriklerinin verimini iki katına çıkarmak için doğrusal aktüatörün yüksek bant genişliğinden yararlanabilir. Rulo halindeki malzemeleri (kağıt, plastik, hatta bebek bezi) uzunlamasına kesen makineler, malzeme akışını durdurmadan çalışarak verimi en üst düzeye çıkarır. Anında kesmek için, bu tür makineler kesme bıçağını malzeme akışıyla senkronize olacak şekilde hızlandırır, malzeme hızında kesme konumuna gider ve ardından kesmeyi başlatır. Kesme işleminden sonra bıçak, bir sonraki gidiş-dönüş kesme döngüsünü beklemek üzere başlangıç ​​noktasına geri döndürülür.

DOĞRUSAL MOTOR TİPLERİ

Üç temel doğrusal motor konfigürasyonu mevcuttur: düz yatak, U kanallı ve tüp motorlar. Her motorun kendine özgü avantajları ve sınırlamaları vardır.

Düz yataklı motorlar, sınırsız seyahat ve en yüksek tahrik kuvveti sunarken, yük taşıma kuvveti ile motorun kalıcı mıknatıs yolu arasında önemli ve istenmeyen manyetik çekim uygular. Bu çekim kuvveti, ekstra yükü destekleyen yataklar gerektirir.

Demirsiz çekirdeği olan U-kanallı motor düşük eylemsizliğe sahiptir, dolayısıyla maksimum çevikliğe sahiptir. Ancak, force'un yük taşıyan manyetik bobinleri U-kanallı çerçevenin derinliklerine doğru hareket ederek ısının uzaklaştırılmasını kısıtlar.

Borulu doğrusal motorlar sağlam, termal olarak verimli ve kurulumu en basit olanlardır. Bilyalı vida ve pnömatik konumlandırıcılar için kolayca takılabilen yedek parçalar sağlarlar. Borulu motorun kalıcı mıknatısları, her iki ucundan desteklenen paslanmaz çelik bir tüp (itme çubuğu) içine yerleştirilmiştir. Ek itme çubuğu desteği olmadan, yük hareketi itme çubuğu çapına bağlı olarak 2 ila 3 metre ile sınırlıdır.

Üç motor tipinden tüp motorlar, ana akım endüstriyel kullanım için en iyi şekilde donatılmıştır. Tüp doğrusal motorlar, temel bir mühendislik yeniliğinden önemli faydalar elde etmiştir. Copley Controls'un doğrusal motorları, geleneksel harici doğrusal kodlayıcıyı entegre Hall sensörleriyle değiştirir. Patentli bir manyetik devre, Hall etkisi sensörlerinin çözünürlük ve tekrarlanabilirlikte neredeyse on kat iyileştirme elde etmesini sağlar.

Doğrusal kodlayıcılar doğrusal motorun kendisi kadar maliyetli olabildiğinden, bunları ortadan kaldırmak büyük bir maliyet azaltımıdır. Bu ayrıca doğrusal motorun otomasyon sistemlerine entegrasyonunu da basitleştirir, çünkü desteklenecek ve hizalanacak titiz bir kodlayıcı yoktur. Diğer avantajlar arasında sağlamlık, güvenilirlik ve bir kodlayıcının korumalı ortamlara olan ihtiyacından kurtulma yer alır.

Borulu doğrusal motorlar güçlü, çok yönlü doğrudan tahrikli doğrusal aktüatörlere dönüştürülebilir. Bir aktüatör enkarnasyonunda, forcer sabit kalır (makine şasisine cıvatalanır) ve yük konumlandırma itme çubuğu, forcer içine monte edilmiş düşük sürtünmeli, yağlama gerektirmeyen yataklarda hareket eder. Bilyalı vidalar ve kayış tahriklerinden daha iyi performans göstermesinin yanı sıra, doğrusal aktüatör programlanabilir servo-pnömatik konumlandırma sistemlerine göre daha yüksek performanslı bir alternatiftir.

Borulu doğrusal motorlar, tek bir itme çubuğu üzerinde çalışan iki bağımsız zorlayıcı ile üretkenliği iki katına çıkaran uygulamalara uygundur. Her zorlayıcının kendi servo sürücüsü vardır ve diğerinden tamamen bağımsız hareket edebilir. Örneğin bir zorlayıcı yükleme yaparken diğeri boşaltabilir. Bu teknik, hızlı hareket eden bir konveyörden öğeleri ikişer ikişer kaldırarak ve bunları ikinci bir konveyöre hassas bir şekilde yerleştirerek verimi iki katına çıkarabilir.

Benzer şekilde, tek bir itme çubuğu üzerinde çalışan birden fazla zorlayıcı, tahrik kuvvetini iki, üç hatta dört katına çıkarabilir. Zorlayıcılar tek bir kontrolör tarafından çalıştırılabilir.

Doğrusal motor yük taşıma kuvveti uzun ömürlü, tek raylı yataklarda hareket eder. Buna karşılık, bilyalı vidalı döner-doğrusal dönüşüm mekanizmaları performansı düşüren ve ömrü kısaltan ek aşınma kaynakları içerir.

Doğrusal aktüatör itme çubuğu, forcer'a monte edilmiş uzun ömürlü, yağlama gerektirmeyen yataklarda kayar. Bu içsel basitlik, aktüatörün 10 milyon çalışma döngüsü sunmasını sağlar. Aktüatör yatakları kendi kendini hizalar ve montajı kolaylaştırır. Aktüatör tahrik kuvveti doğrudan itme çubuğuna uygulanır ve bu da ivmelenmeyi ve tepkiselliği artırır.

Harici kodlayıcının, forcere entegre edilmiş bir katı hal sensörüyle değiştirilmesiyle, doğrudan tahrikli motorlar ve aktüatörler çok basit iki bileşenli cihazlar haline gelir. Forcere ve itme çubuğu, her ikisi de doğası gereği çok sağlam bileşenlerdir ve bu da motorun ve aktüatörün uluslararası IP67 yıkama derecelendirmelerine uymasını sağlar.

Gıcırdayan dişlilerin ve vızıldayan vidalı millerin olmaması, doğrusal motorlara ve aktüatörlere düşük gürültülü çalışma niteliğini giderek daha da önemli hale getiriyor. OSHA, iş yeri gürültüsüne ilişkin giderek daha sıkı kurallar koyan Avrupa endüstriyel kodlarının hemen ardından geliyor. Sessiz çalışma, laboratuvar ve hastane ortamlarında zaten kritik öneme sahip; OSHA, kararını diğer üretim ortamlarına genişlettikçe bu endişe giderek daha da yaygınlaşacak.