Небольшие модули линейных двигателей и оси в виде модульной системы от Faulhaber

Майк Сантора | 4 апреля 2022 г.

Самое позднее с начала кризиса, вызванного коронавирусом, фармацевтическая промышленность и лаборатории были вынуждены реализовать максимально возможный уровень автоматизации. Здесь необходим ряд новых устройств для анализа и тестирования, производственных линий, а также систем розлива и упаковки, эффективность которых зависит от уровня автоматизации. Миниатюрные линейные приводы и модули для одно- и многоосных применений открывают здесь новые возможности. Разработанные как модульная система, они подходят для широкого круга задач в области автоматизации лабораторий и фармацевтической промышленности. Они приводятся в движение линейными двигателями FAULHABER.

Инженеры Jung Antriebstechnik u. Компания Automation GmbH JA2 ответила на запросы фармацевтической промышленности, сектора анализа и индустрии медицинских технологий о небольших, но функциональных решениях для автоматизации, разработав новую модульную мехатронную систему под названием QuickLab. С помощью небольших модулей линейных двигателей QM02 с ходом до 160 мм и осей линейных двигателей QA02 с ходом до 220 мм можно реализовать приложения с коротким ходом с высокой динамикой и точностью, например, в лабораторных и аналитических технологиях или при испытаниях. системы. Благодаря механической конструкции и прецизионным направляющим в сочетании с двумя шариковыми каретками модули и оси очень жесткие и обеспечивают высокую повторяемость при позиционировании +/- 50 мкм, несмотря на их легкую конструкцию и низкую подвижную массу. В зависимости от нагрузки возможна скорость перемещения до 3 м/с и ускорение до 50 м/с2. Оси и модули можно индивидуально комбинировать друг с другом. Таким образом, могут быть реализованы приложения для захвата и размещения, а также автоматические решения для разделения, группировки, тестирования или нанесения покрытия на образцы или другие чувствительные продукты. QuickLab шириной 22 мм идеально удовлетворяет потребность в миниатюрных одно- и многоосных системах перемещения. Кроме того, предлагаются соответствующие аксессуары, такие как компенсация силы веса, магнитные стояночные тормоза, внешние датчики положения и переходные пластины.

Высокая динамика и точность «Линейные двигатели — это «сердце» нашей модульной системы автоматизации, и требования, предъявляемые к ним, очень высоки», — объясняет Вильгельм Юнг, управляющий директор JA2. «Двигатели должны работать очень динамично, точно управляться и иметь подходящие размеры. Линейные двигатели FAULHABER убеждают здесь своим инновационным принципом работы, который отличается от «классических» решений: Линейные двигатели могут быть сконструированы различными способами, поскольку все принципы «вращающихся» электродвигателей, как правило, могут быть реализованы в линейных двигателях путем отображения круглого воздушного зазора на прямую линию.Для этого первоначально расположенные по кругу электрические обмотки возбуждения отображаются на плоской траектории.Магнитное поле затем тянет Однако есть и другие возможности: линейные приводы постоянного тока LM2070 не сконструированы как «поверхностные роторы» с кареткой и направляющей. Вместо этого прижимной стержень перемещается внутри трехфазной самонесущей катушки. «Эта конструкция обеспечивает исключительно хорошее соотношение между линейной силой и током и высокую динамику. Кроме того, здесь отсутствуют зубчатые моменты, что делает линейные двигатели идеальными для использования в нашей модульной системе QuickLab».

Максимальная производительность при минимальных размерах Линейные двигатели LM2070 доступны с длиной хода от 40 до 220 мм. Несмотря на компактные размеры статора 20 х 20 х 70 мм (Ш х В х Д), небольшой линейный серводвигатель постоянного тока имеет впечатляющие механические показатели производительности. Непрерывная сила составляет 9,2 Н, пиковая сила может достигать 28 Н. Прочный подшипник скольжения тяги легко выдерживает высокие скорости до 3 м/с. В то же время небольшой электростанцией можно очень точно управлять. Уже благодаря встроенным датчикам Холла абсолютная точность позиционирования составляет +/- 0,1 мм, а повторяемость +/- 50 мкм. С помощью дополнительного внешнего датчика эти показатели можно улучшить до +/- 0,01 мм и повторяемости +/- 1 мкм. Кроме того, работа практически не требует технического обслуживания, поскольку двигатель не имеет движущихся изнашиваемых частей. Более того, линейный привод работает практически бесшумно. «Это особенно важно, если персонал и системы обработки работают в одном помещении, как это часто бывает в лабораториях», — добавляет Вильгельм Юнг.