Лінійний двигун можна розглядати як поворотний сервомотор, розгорнутий і закладений для отримання принципово лінійного руху. Традиційний лінійний привід-це механічний елемент, який перетворює поворотний рух поворотного сервомоторя в прямий рух. Обидва пропонують лінійний рух, але з дуже різними характеристиками продуктивності та компромісами. Немає вищої або неповноцінної технології - вибір використання залежить від програми. Давайте уважніше подивимось.

Правило для лінійних двигунів полягає в тому, що вони світять у додатках, що вимагають високої прискорення, високої швидкості або високої точності. Наприклад, у напівпровідниковій метрології, де роздільна здатність та пропускна здатність є критичними, і навіть година простою може коштувати десятки тисяч доларів, лінійні двигуни забезпечують ідеальне рішення. А як щодо менш вимогливої ​​ситуації?

Раннє питання з лінійними двигунами була коштувала конкурентоспроможність. Лінійні двигуни потребують рідкісних магнітів, які представляють один з обмежуючих факторів до довжини удару. Звичайно, теоретично, магніти можна вишикуватися практично нескінченно, але насправді, окрім проблеми забезпечення достатньої жорсткості протягом тривалої довжини інсульту, витрати вгору, особливо для конструкцій U-каналу.

Двигуни заліза, можуть генерувати ту саму силу, використовуючи менші магніти, ніж еквівалентна конструкція без заліза, тому, якщо м’язи є основною вимогою, а специфікації продуктивності досить розслаблені, щоб терпіти деякі порушення сили призводять до динамічного положення або помилок швидкості, залізо-ямочко може бути найкращим підходом. Якщо вимоги до продуктивності ще більш слабкі, на порядку мікронів, а не нанометрів, можливо, комбінація лінійного приводу забезпечує найбільш підходящий компроміс - виберіть лінійний привід для упаковки наркотиків, скажімо, але лінійний двигун для секвенування ДНК виявлення наркотиків.

Тривалість подорожі
Хоча існує безліч винятків, оптимальна довжина ходу для лінійних двигунів коливається від пари міліметрів до декількох метрів. Нижче, що альтернатива, така як згинання, може бути більш ефективною; Зверху, ремінні приводи, а потім конструкції стійки та пілота, ймовірно, краще ставки.

Довжина інсульту лінійних двигунів обмежується не лише вартістю та стабільністю встановлення, а за проблемою управління кабелем. Щоб генерувати рух, корм повинен бути заряджений, а це означає, що силові кабелі повинні подорожувати з ним повну довжину ходу. Високо-флексний кабель та супровідні доріжки дорогі, і той факт, що кабель-це найбільший момент відмови в контролі руху в цілому, ще більше ускладнює цю проблему.

Звичайно, сама природа лінійних двигунів може дати розумне рішення цієї проблеми. Там, де у нас є ці занепокоєння, ми піднімемо Forcer на стаціонарну основу і перемістимо магнітну доріжку. Таким чином, усі кабелі приходять до нерухомого кордону. Ви отримуєте трохи менше прискорення з даного двигуна, оскільки ви не прискорюєте котушку, ви прискорюєте магнітну доріжку, яка важча. Якби ви робили це для високих G, це було б не добре. Якщо у вас дійсно немає програми з високим вмістом G, це може бути дуже хорошим дизайном.

Profeta цитує лінійні сервомотоли Aerotech з піковими силами від 28 до 900 фунтів, але тут знову основна конструкція лінійних двигунів піддається унікальним рішенням, які пропонують набагато більше. У нас є клієнти, які візьмуть наші найбільші лінійні двигуни, складають їх шість і генерують майже 6000 фунтів сили. Ви можете покласти декілька бродерів у декілька доріжок, механічно виправити їх разом, а потім переправити їх усі разом, щоб вони діяли як один двигун; Або ви можете покласти декількох брижерів на одній магнітній доріжці і встановити їх на вагон, що тримає навантаження, і обробляти їх як один двигун.

Оскільки ми живемо в реальному світі, і неможливо точно зіставити комутацію, то на цей підхід є штраф на ефективність, але це все одно може дати найкраще рішення для даної програми.

Голова
З точки зору сили, як лінійні двигуни складаються з обертовими комбінаціями двигуна/лінійного приводу? Існує значний компроміс із силою, ми порівнюємо 4-дюймовий, восьмиполюсний безглуздий лінійний двигун з 4-дюймовим продуктом, керованим гвинтом. Наш восьмиполюсний лінійний двигун має пікову силу 40 фунтів (180 Н) і безперервну силу 11 фунтів (50 Н). У цьому ж профілі з сервомотором NEMA 23 та нашим продуктом, керованим гвинтом, максимальне осьове навантаження становить 200 фунтів, тому, якщо ви подивитесь на це таким чином, ви в основному дивитесь на 20-разове зниження безперервної сили.

Фактичні результати будуть змінюватися залежно від крок гвинта, діаметра гвинта, котушок двигуна та конструкції двигуна, він швидко зазначає і обмежений осьовими підшипниками, що підтримують гвинт. 13-дюймовий залізний лінійний двигун компанії може генерувати 1600 фунтів пікової осьової сили порівняно з 440 фунтами, забезпеченими 6-дюймовим продуктом, що керується гвинтом, наприклад, але кількість відпущеного місця значна.

Перефразовуючи політичний гасло, це застосування, дурне. Якщо щільність сили є основною проблемою, то привід, мабуть, є найкращим вибором. Якщо додаток вимагає чуйності, наприклад, у високоточній, додатковій програмі з високою прискоренням, як РК-інспекція, вартістю є компроміс із слідом за силу, щоб отримати необхідні показники.

Зберігаючи його чистою
Забруднення є головною проблемою для контролю за рухом у виробничих умовах, а лінійні двигуни не є винятком. Однією з великих проблем із стандартною лінійною конструкцією двигуна є вплив забруднення, таких як тверді частинки або волога. Це справедливо для дизайнів "плоских" і менше питання для [u-каналів] конструкцій.

Дуже важко повністю запечатати рішення. Ви не хочете бути в середовищі з високим вмістом. Якщо ви збираєтеся поставити лінійний двигун у застосування в одному струмені, вам доведеться покласти позитивний тиск на нього і переконатися, що він добре захищений, оскільки електроніка лінійного двигуна знаходиться прямо там із приводом.

У випадку конструкцій U-каналів, інвертування U може мінімізувати шанс частинки входу в канал, але це створює проблеми з тепловим управління . Знову ж таки, це компроміс і знову, додаток рухає використання.

Це не лише середовище, яке може вплинути на лінійний двигун - лінійний двигун може створювати проблеми з навколишнім середовищем. На відміну від обертових конструкцій, великі магніти в лінійних одиницях можуть спричинити хаос з магнетично чутливою до оточення, наприклад, у машинах магнітних резонансних зображень (МРТ). Це навіть може бути проблемою в більш прозаїчному застосуванні, як різання металу. Ви отримуєте ці магніти високої сили, які намагаються витягнути кожну з цих металевих мікросхем на магнітну доріжку, тому лінійні двигуни не збираються добре працювати в таких типах застосувань без належного захисту.

Про ці програми ...
То де додається солодке місце для лінійних двигунів? Метрологія, для початку, у таких сферах, як напівпровідник, світлодіодне та РК -виробництво. Цифровий друк великих знаків також є зростаючим ринком, як і біомедичний сектор, і навіть невеликі деталі виготовлення, наші клієнти організовують пари лінійних двигунів у конфігураціях козлів для завдань для складання. Ви хочете отримати якомога більше пропускної здатності продукту, тому високе прискорення та швидкість, які ви можете отримати від цих двигунів, є вигідними. Одне, що ми робили останнім часом, - це виробництво паливних елементів; Різання трафарету - це інше.