В конструкциях с линейным движением более широко используются линейные прямые приводы.

Лиза Эйтель | 21 июня 2018 г.

Согласно исследованию рынка, проведенному ARC Advisory Group, прямые приводы — это технология управления движением, которая, по прогнозам, получит широкое распространение в ближайшие годы. Частично это связано с тем, что ряд отраслей стремятся к более высокой производительности и более точным процессам.

По словам Брайана Скотта, инженера по применению в Nippon Pulse America Inc., двигатели с линейным валом превосходят промышленные машины и метрологические приложения с высокой точностью и разрешением.

«Из результатов продаж и применения мы видим, что сейчас предпринимаются значительные усилия для перехода от механики вращательного движения к линейному приводу с прямым приводом. Одним из вариантов здесь являются трубчатые линейные двигатели с высокой плотностью силы. Упрощение механики и желание уменьшить количество компонентов являются основными рыночными силами; Другие включают лучшее линейное управление и реакцию, меньшее количество отказов и сокращение количества поставщиков. По мере развития отрасли будет увеличиваться переход на линейное движение с прямым приводом».

Ступени с линейным валом Nippon Pulse SLP включают в себя двигатель с линейным валом, энкодер и опору линейного вала, чтобы заменить некоторые традиционные системы с шарико-винтовой передачей для сервоприводов. Высокое соотношение силы к объему и меньшая мертвая зона обеспечивают компактность конструкции. Вариации включают ступени Acculine SLP и ступени Nanopositioning SCR.

Конструкции с батарейным питанием также выигрывают от прямых приводов по линейным осям. Стивен Фекета из LinMot USA Inc. прогнозирует, что в отношении таких систем двигатели с прямым приводом будут продолжать развиваться, становясь меньше и компактнее — с характеристиками мощности, подходящими для использования в мобильных конструкциях. Зачастую это были области систем с жидкостным приводом, но Фекета подчеркивает, что электрические системы зачастую менее расточительны и более эффективны.

Миниатюрные позиционеры серии mSR представляют собой линейные системы с квадратными направляющими от подразделения электромеханики и приводов компании Parker Hannifin, обеспечивающие субмикронную точность. Подшипники с квадратным рельсом соединены с линейным серводвигателем; выбираемые уровни линейных энкодеров можно настроить в соответствии с требованиями приложения. В позиционерах используются две технологии линейных двигателей: mSR 80 (показанный здесь в разрезе) оснащен миниатюрным линейным двигателем со стальным сердечником, а mSR100 оснащен линейным двигателем без железа mL-18.

«Мы занимаемся созданием поворотных и линейных позиционеров с прямым приводом более 30 лет и наблюдаем, как они превращаются из новой технологии привода в нечто повсеместное в приложениях позиционирования», — сказал Брайан О'Коннор, директор по продуктам и рынку. Разработка в Aerotech Inc. Поэтому сейчас часто можно увидеть конструкции с прямым приводом в высокоточных приложениях, таких как полупроводники и бытовая электроника, и даже в приложениях с более низкой точностью, таких как линии сборки этикеток и упаковки продукции, добавил О'Коннор.

Некоторые линейные двигатели допускают предварительную интеграцию функций промывки для получения компактных приводов, отвечающих конкретным потребностям применения. Линейные двигатели LinMot из нержавеющей стали имеют классы AISI 316 и IP69K; они имеют гигиенически спроектированный корпус, способный выдерживать промывку химическими веществами и высоким давлением, распространенную в пищевой, фармацевтической и упаковочной промышленности. Линейные силы составляют от 47,2 до 200 фунтов.

В некоторых случаях варианты прямого привода для линейных приложений могут обеспечить более полную настройку для конкретных приложений. Рассмотрим, как некоторые линейные двигатели IP69K свариваются лазером, чтобы исключить уплотнения и точки входа, чтобы обеспечить длительный срок службы. «Другой пример — линейно-поворотные приводы LinMot PR02, которые обеспечивают два типа движения (для упрощения интеграции) и имеют встроенные датчики нагрузки для точного измерения крутящего момента при укупорке и нарезании резьбы», — добавил Фекета.

Линейные ступени Aerotech ECO подходят для задач позиционирования, требующих высокой жесткости и динамической реакции. Линейные подшипники с рециркуляцией и бесконтактные линейные энкодеры обеспечивают пошаговое перемещение до 10 нм с повторяемостью на уровне мкм. Дополнительная калибровка HALAR повышает точность позиционирования до ±1,5 мкм. Безжелезная силовая катушка выдает высокую силу с нулевым заеданием или намоткой и точным контролем положения — ключ к приложениям, требующим плавного профилирования скорости или высокой точности контура.