Lineer motorlar ve aktüatörler artık vidalı miller ve kayış tahrikleriyle maliyet açısından rekabetçidir ve gelişmiş konumlandırma uygulamaları için belirgin biçimde üstün çeviklik ve bant genişliği sunar. Yeni mikromotorlar ve aktüatörler, daha önce mümkün olmayan görevlerin otomatikleştirilmesine yardımcı oluyor. Doğrudan doğrusal tahrikler giderek artan oranda servo kontrollü pnömatik silindirlerin yerini alarak, hava kompresörlerinin maliyetinden, gürültüsünden ve bakım masraflarından muaf olarak güvenilirliğe ve kontrol edilebilirliğe katkıda bulunuyor.

Yarı iletken endüstrisinin gerekliliklerinden yola çıkan lineer motor üreticileri, hassasiyeti istikrarlı bir şekilde artırdı, fiyatları düşürdü, birden fazla motor tipi geliştirdi ve otomasyon ekipmanına entegrasyonu basitleştirdi. Modern lineer motorlar, 20 g maksimum hızlanma ve 10 metre/saniye hız sağlar, benzersiz dinamik çeviklik sunar, bakımı en aza indirir ve çalışma süresini artırır. Birçok uygulamada gelişmiş performans sağlamak için özel yarı iletken endüstrisi kullanımının ötesine geçmişlerdir.

Bilyalı vidalardan on kat daha hızlı ve çalışma ömrüne sahip olan lineer doğrudan tahrik teknolojisi, üretkenliği artıran otomasyon için genellikle tek çözümdür.

DİNAMİK ÜSTÜNLÜK

Geleneksel konumlandırma mekanizmalarının dinamik performansı, histerezis, boşluk ve aşınmaya neden olan kurşun vidalar, dişli takımları, kayış tahrikleri ve esnek kaplinler ile sınırlıdır. Benzer şekilde, pnömatik aktüatörler, piston kütlesi ve piston-silindir sürtünmesinden ve ayrıca servo kontrol karmaşıklığına neden olan hava sıkıştırılabilirliğinden zarar görür. Doğrusal motorlar ve aktüatörler, geleneksel konumlayıcıların kütlesini ve ataletini ortadan kaldırır ve bu temel sınırlamalardan kurtularak, benzersiz bir dinamik sağlamlık sağlar.

Doğrudan tahrik kuvveti oluşturma, lineer motorların ve aktüatörlerin, alternatif konumlandırma mekanizmalarıyla kullanılamayan kapalı döngü bant genişliğine ulaşmasını sağlar. Motor ve aktüatör, modern kontrolörlerin tüm avantajlarından yararlanabilmektedir. Bu kontrolörler, yüksek döngü kazançlı çalışma, geniş bant genişliği kontrolü, hızlı yerleşme ve geçici bozulmalardan hızlı iyileşme elde etmek üzere ayarlanmıştır.

Doğrusal motorlar ve aktüatörler, statik sürtünme bölgesinde çalışan milimetre mesafeli hareketler yapma konusunda mükemmeldir. Düşük kütleleri ve minimum statik sürtünmeleri, harekete başlamak için gereken tahrik kuvvetini en aza indirir ve kontrol sisteminin durma sırasında aşırıya kaçmayı önleme görevini basitleştirir. Bu özellikler, doğrudan tahrikli motorların ve aktüatörlerin, örneğin mikroskop slaytlarını taramasına ve yalnızca milimetre aralıklı eserlerin XY konumlarının haritasını çıkarmasına olanak tanır.

Hızlı tekrarlanan hareket gerektiren uygulamalar, bilyalı vidaların veya kayış tahriklerinin verimini iki katına çıkarmak için doğrusal aktüatörün yüksek bant genişliğinden yararlanabilir. Malzeme rulolarını (kağıt, plastik, hatta bebek bezleri) boylarına göre dilimleyen makineler, malzeme akışını durdurmadan çalışarak verimi en üst düzeye çıkarır. Anında kesmek için bu tür makineler, malzeme akışıyla senkronize olacak şekilde kesme bıçağını hızlandırır, malzeme hızında kesme konumuna doğru hareket eder ve ardından kesmeyi başlatır. Kesimden sonra bıçak, bir sonraki gidiş-dönüş kesme döngüsünü beklemek üzere başlangıç ​​noktasına geri döner.

LİNEER MOTOR TİPLERİ

Üç temel lineer motor konfigürasyonu mevcuttur: düz yataklı, U kanallı ve boru biçimli motorlar. Her motorun kendine özgü yararları ve sınırlamaları vardır.

Düz yataklı motorlar, sınırsız hareket ve en yüksek tahrik kuvvetini sunarken, yük taşıma kuvveti ile motorun sabit mıknatıslı yolu arasında kayda değer ve istenmeyen bir manyetik çekim uygular. Bu çekim kuvveti, ekstra yükü destekleyen rulmanlar gerektirir.

Demir içermeyen çekirdeğiyle U-kanallı motor düşük atalete ve dolayısıyla maksimum çevikliğe sahiptir. Bununla birlikte, zorlayıcının yük taşıyan manyetik bobinleri U-kanal çerçevesinin derinliklerine doğru hareket ederek ısının uzaklaştırılmasını kısıtlar.

Boru şeklindeki lineer motorlar sağlamdır, termal olarak verimlidir ve kurulumu en kolaydır. Bilyalı vida ve pnömatik konumlayıcılar için kolay değiştirme olanağı sağlarlar. Boru şeklindeki motorun kalıcı mıknatısları, her iki ucundan desteklenen paslanmaz çelik bir boru (itme çubuğu) içine yerleştirilmiştir. Ek itme çubuğu desteği olmadan yük hareketi, itme çubuğu çapına bağlı olarak 2 ila 3 metre ile sınırlıdır.

Her üç motor tipinden boru şeklindeki motorlar ana endüstriyel kullanım için en iyi donanıma sahiptir. Boru şeklindeki lineer motorlar, temel bir mühendislik yeniliğinden derin faydalar elde etti. Copley Controls'ün lineer motorları, geleneksel harici lineer kodlayıcıyı entegre Hall sensörleriyle değiştirir. Patentli bir manyetik devre, Hall etkili sensörlerin çözünürlük ve tekrarlanabilirlikte neredeyse on kat iyileşme elde etmesini sağlar.

Doğrusal enkoderler neredeyse doğrusal motorun kendisi kadar maliyetli olabileceğinden, bunların ortadan kaldırılması büyük bir maliyet düşüşü anlamına gelir. Bu aynı zamanda desteklenecek ve hizalanacak hassas bir kodlayıcı olmadığından doğrusal motorun otomasyon sistemlerine entegrasyonunu da kolaylaştırır. Diğer avantajlar arasında sağlamlık, güvenilirlik ve kodlayıcının korunan ortamlara olan ihtiyacından kurtulma yer alır.

Boru şeklindeki lineer motorlar güçlü, çok yönlü doğrudan tahrikli lineer aktüatörlere dönüştürülebilir. Bir aktüatör enkarnasyonunda, yük konumlandırma itme çubuğu, iticinin içine monte edilmiş düşük sürtünmeli, yağlama gerektirmeyen yataklar üzerinde hareket ederken, itici sabit kalır (makine çerçevesine cıvatalanmış). Bilyalı vidalar ve kayış tahriklerinden daha iyi performans göstermesinin yanı sıra lineer aktüatör, programlanabilir servo-pnömatik konumlandırma sistemlerine göre daha yüksek performanslı bir alternatiftir.

Boru şeklindeki lineer motorlar, tek bir itme çubuğu üzerinde çalışan iki bağımsız güçlendiriciyle üretkenliği ikiye katlayan uygulamalara uygundur. Her bir forcerın kendine ait servo sürücüsü vardır ve diğerinden tamamen bağımsız olarak hareket edebilir. Örneğin bir forcer yükleme yaparken diğeri boşaltabilir. Bu teknik, öğeleri hızlı hareket eden bir konveyörden 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 kuvvetlendirici, tahrik kuvvetini ikiye, üçe ve hatta dört katına çıkarabilir. Forcer'lar tek bir kontrolör tarafından çalıştırılabilir.

Lineer motor yük taşıyan kuvvetlendirici, uzun ömürlü, tek raylı rulmanlar üzerinde hareket eder. Buna karşılık, bilyalı vidalı dönerden doğrusala dönüştürme mekanizmaları, performansı düşüren ve ömrü kısaltan ek aşınma kaynakları içerir.

Doğrusal aktüatörün baskı çubuğu, forsere monte edilmiş uzun ömürlü, yağlama gerektirmeyen yataklar üzerinde kayar. Bu içsel basitlik, aktüatörün 10 milyon çalışma döngüsü sunabilmesini sağlar. Aktüatör yatakları kendiliğinden hizalanır ve kurulumu kolaylaştırır. Aktüatör tahrik kuvveti doğrudan itme çubuğuna uygulanarak hızlanma ve tepki verme yeteneği artırılır.

Harici enkoderin, forcer'a entegre edilmiş bir katı hal sensörüyle değiştirilmesiyle, doğrudan tahrikli motorlar ve aktüatörler çok basit, iki bileşenli cihazlar haline gelir. Zorlayıcı ve itme çubuğunun her ikisi de doğası gereği çok sağlam bileşenlerdir; bu, motor ve aktüatörün uluslararası IP67 yıkama derecelerine uygun olmasını sağlar.

Taşlama dişlilerinin ve dönen kurşun vidanın bulunmaması, lineer motorlara ve aktüatörlere giderek daha hayati hale gelen düşük gürültülü çalışma niteliğini kazandırır. OSHA, işyeri gürültüsüne ilişkin giderek daha sıkı kurallar getiren Avrupa endüstriyel yasalarını yakından takip ediyor. Sessiz çalışma, laboratuvar ve hastane ortamlarında zaten kritik öneme sahiptir; OSHA, kararını diğer üretim ortamlarına da yaydıkça bu endişe giderek yaygınlaşacak.