Економічна програма для вашого власного дизайну.

Хоча беззалізні лінійні двигуни використовуються в напівпровідникових і електронних додатках більше десяти років, багато дизайнерів і виробників комплектного обладнання все ще розглядають їх як «нішеву» продукцію. Але сприйняття лінійних двигунів як дорогого рішення для унікальних застосувань повільно змінюється, оскільки все більше галузей використовують їх як заміну кульковим гвинтам у програмах пакування, складання та завантаження деталей. І хоча вартість технології лінійного двигуна впала за останнє десятиліття, вибір між лінійним двигуном і кульковим гвинтом повинен враховувати як вимоги до продуктивності застосування, так і загальну вартість володіння протягом усього терміну служби машини або системи. Нижче наведено деякі ключові параметри, які слід враховувати під час порівняння та вибору між кульковими гвинтами та лінійними двигунами.

Де лінійні двигуни Excel

Лінійний двигун — це, по суті, «розгорнутий» серводвигун, у якому ротор із постійними магнітами стає нерухомою частиною (також називається вторинною), а статор стає рухомою частиною (також називається первинною або силовою), з котушками, інкапсульованими епоксидна смола. Найбільш визнаною перевагою лінійних двигунів є відсутність рухомих частин, що дозволяє їм досягти набагато вищої точності позиціонування та повторюваності, ніж кулькові гвинти. Ще одна перевага в точності позиціонування забезпечує кодер. У той час як кулькові гвинти зазвичай використовують поворотний кодер, встановлений на двигуні, для зворотного зв’язку позиціонування, лінійні двигуни використовують магнітну або оптичну лінійну шкалу для зворотного зв’язку позиціонування. Лінійна шкала вимірює положення вантажу, що дає точніші дані про фактичне положення. Для дуже високоточних застосувань цей більш точний зворотний зв’язок позиції може означати різницю між деталлю, яка відповідає специфікаціям, і тією, яка потребує переробки або браку.

Ротаційний лінійний двигун

У попередній статті ми обговорювали компроміс між швидкістю та відстанню ходу в застосуваннях кулькових гвинтів. Це ще одна сфера, де лінійні двигуни забезпечують перевагу. Допустима довжина ходу лінійних двигунів теоретично необмежена, причому інші компоненти системи – лінійні підшипники, система управління кабелями та кодери – визначають максимальний хід. Подібним чином, максимальна швидкість і прискорення лінійних двигунів набагато вищі, ніж у кулькових гвинтів, із типовими показниками швидкості до 10 м/с і прискорення 10 g, за умови, що розміри інших компонентів системи відповідають цим специфікаціям. Незважаючи на обмеження, накладені іншими компонентами системи, лінійні двигуни все ще перевершують кулькові гвинти в програмах, які потребують як великої довжини ходу, так і високої швидкості. Вони також мають перевагу, дозволяючи незалежно керовані каретки (первинні) на тій же вторинній частині. Це особливо корисно в деяких пакувальних програмах, де матеріал для упаковки потрібно стиснути перед тим, як вставити його в пакувальний носій (подумайте про підгузки, упаковані в поліетиленовий пакет).

Фактори загальної вартості володіння

Технічне обслуговування та надійність є важливими критеріями в аналізі загальної вартості володіння, і лінійні двигуни пропонують кілька переваг протягом усього терміну служби системи. По-перше, оскільки вони не містять механічних рухомих частин, самі лінійні двигуни не потребують обслуговування. Лише лінійні опорні підшипники вимагають періодичного змащування, і багато підшипників тепер пропонуються з варіантами «тривалого» змащення або «змащеного на все життя». Відсутність рухомих частин у системі приводу також підвищує надійність, оскільки немає елементів кочення, доріжок кочення підшипників або ущільнень, які з часом зношуються та вимагають заміни.

Для будь-якої лінійної системи важливо враховувати навколишнє середовище та потребу в ущільненнях і захисних кришках. Лінійні двигуни не є винятком, оскільки їх важче огородити та захистити, ніж традиційні кулькові гвинти. У багатьох випадках, однак, якщо лінійні підшипники належним чином ущільнені для робочого середовища, лінійні двигуни можуть протистояти більш агресивному забрудненню, ніж кулькові гвинти.

Для лінійних двигунів більш критичним фактором навколишнього середовища є температура. Оскільки епоксидна смола, яка використовується для інкапсуляції котушок у лінійному двигуні без заліза, не здатна легко розсіювати тепло, може знадобитися охолодження – або за допомогою примусового повітря, або води – для підтримки прийнятної робочої температури як для двигуна, так і для монтажної конструкції. Деякі виробники використовують епоксидні смоли з високою здатністю розсіювати тепло, але важливо перевірити розсіювання тепла двигуна та вплив температури на доступну силу двигуна.

Більше галузей промисловості та застосувань вимагають великих відстаней, високих швидкостей і високої точності позиціонування. Хоча багато типів лінійних систем можуть відповідати двом із цих трьох критеріїв, лінійні двигуни є єдиною технологією, яка може забезпечити всі три без компромісів. Оскільки пропускна здатність і загальна вартість володіння стають вирішальними факторами при виборі технології, дизайнери та виробники комплектного обладнання все більше знайомляться з технологіями лінійних двигунів і допомагають їм перейти від «нішевого» до масового статусу, поряд із ременями, рейковими шестернями та навіть кульковими гвинтами.