Linearni motor je elektromagnetna pogonska naprava, ki neposredno pretvarja električno energijo v mehansko energijo linearnega gibanja, brez potrebe po vmesnih prenosnih mehanizmih, kot so zobniki ali vijaki, za doseganje linearnega premika bremena.

Za razliko od tradicionalnih rotacijskih motorjev (kot so servo motorji), ki zahtevajo mehanske strukture za pretvorbo rotacijskega gibanja v linearno gibanje, je smer gibanja linearnega motorja sama po sebi linearna. Linearni motor je linearna različica strukture rotacijskih motorjev, ki dosega brez{1}}kontaktno vožnjo z elektromagnetno silo. Ima pomembne značilnosti, kot so kompaktna struktura, hiter odziv, ultra-visoka hitrost, visoka natančnost in nič zračnosti.

Tukaj predstavljamo naše linearne motorje z naslednjimi podatki:

Vabimo vas, da si ogledate več projektov ali obiščete našo video galerijo na Youtube: https://www.youtube.com/@tallmanrobotics

Tehnični parametri linearnih motorjev: serija z visokim potiskom za čisto okolje
Številka modela	TML135-CR-PM090	TM135-CR-PM130		TML170-CR-PM250		TML170-CR-PM400	TML220-CR-PM750
Ponovljivost pozicioniranja (mm)	±0.002	±0.002		±0.002		±0.002	±0.002
Neprekinjen potisk (N)	90	130		250		400	750
Največji potisk (N)	270	390		750		1200	2250
Neprekinjena obremenitev (kg)	20	30		50		80	150
Največja hitrost pospeška (G)	3	3		3		3	3
Največja hitrost (mm/s)	2500	2500		2500		2500	2500
Standardni hod (mm)	0-5500	0-5500		0-5500		0-5500	0-5500
Proizvajalec ravnila za povratne informacije	Nemčija siko / Španija FAGOR
Bralna glava	MSK200-1-0107 / EXA
Povratna ločljivost ravnila (mm)	0.0005/0.001
Linearna vodilna tirnica (mm	15×12.5-2	15×12.5-2	15×12.5-2		15×12.5-2		20×15.5-2

Tehnični parametri linearnih motorjev: Serija nizkega potiska za čisto okolje
Številka modela	TML100-CR-PM050	TML100-CR-PM100		TML100-CR-PM120		TML135-CR-PM080	TML135-CR-PM150	TML135-CR-PM210
Ponovljivost pozicioniranja (mm)	±0.002	±0.002		±0.002		±0.002	±0.002	±0.002
Neprekinjen potisk (N)	50	100		120		80	150	210
Največji potisk (N)	150	300		360		240	450	630
Neprekinjena obremenitev (kg)	10	25		30		20	40	55
Največja hitrost pospeška (G)	3	3		3		3	3	3
Največja hitrost (mm/s)	2500	2500		2500		2500	2500	2500
Standardni hod (mm)	0-5500	0-5500		0-5500		0-5500	0-5500	0-5500
Proizvajalec ravnila za povratne informacije	Nemčija siko / Španija FAGOR
Bralna glava	MSK200-1-0107 / EXA
Povratna ločljivost ravnila (mm)	0.0005
Linearna vodilna tirnica (mm	15×12.5-1					15×12.5-2
Številka modela	TML170-CR-PM120		TML170-CR-PM220		TML170-CR-PM320	TML220-CR-PM160	TML220-CR-PM300	TML220-CR-PM430
Ponovljivost pozicioniranja (mm)	±0.002		±0.002		±0.002	±0.002	±0.002	±0.002
Neprekinjen potisk (N)	120		220		320	160	300	430
Največji potisk (N)	360		660		960	480	900	1290
Neprekinjena obremenitev (kg)	30		60		90	40	85	120
Največja hitrost pospeška (G)	3		3		3	3	3	3
Največja hitrost (mm/s)	2500		2500		2500	2500	2500	2500
Standardni hod (mm)	0-5500		0-5500		0-5500	0-5500	0-5500	0-5500
Proizvajalec ravnila za povratne informacije	Nemčija siko / Španija FAGOR
Bralna glava	MSK200-1-0107 / EXA
Povratna ločljivost ravnila (mm)	0.0005
Linearna vodilna tirnica (mm	15×12.5-2					20×15.5-2

391

392

Kakšna sta osnovna struktura in princip delovanja linearnega motorja?

Načelo delovanja linearnega motorja temelji na zakonu elektromagnetne indukcije, ki ga lahko obravnavamo kot produkt "radialnega rezanja in sploščenja rotirajočega motorja":

Stator (primarni): Običajno je sestavljen iz železnega jedra in navitij ter ob uporabi izmeničnega toka ustvarja magnetno polje potujočega vala.

Motiv (sekundarni): sestavljen je iz trajnih magnetov ali prevodnih materialov (kot sta baker in aluminij), je izpostavljen elektromagnetni sili v magnetnem polju, ki ga ustvarja stator, in se premika v ravni črti.

Ko se na navitje statorja dovaja tri{0}}fazno izmenično napajanje, se oblikuje potujoče magnetno polje, ki se premika vzdolž aksialne smeri. Rotor se giblje sinhrono z magnetnim poljem pod vplivom elektromagnetne sile (Lorentzova sila), s čimer se doseže neprekinjen premik v linearni smeri.

Katere so glavne vrste linearnih motorjev?

Linearni motorji	Linearni motor brez železa	Linearni motor z železnim jedrom	Cevni linearni motor	Indukcijski linearni motor (LIM)
Strukturne značilnosti	Tuljava brez železnega jedra, lahka oblika	Tuljava je navita na jedro iz lepljenega železa	Kompaktna cilindrična oblika	Brez trajnega magneta, plošča sekundarnega prevodnika
Prednosti	Ničelen učinek zvijanja, izjemno gladko gibanje (kontrola v nanometru)	Velik potisk (do nekaj ton), dobro odvajanje toplote	Visoka gostota potiska,{0}}odporen na prah	Nizki stroški, odpornost na visoke temperature
Slabosti	slabo odvajanje toplote, nizek potisk	Obstaja sila zobne reže (zahteva nadzor kompenzacije)	Omejen čas potovanja	Nizka učinkovitost
Aplikacije	Stroji za polprevodniško litografijo, precizna merilna oprema	CNC obdelovalni stroji, magnetni vlaki	Medicinska oprema, avtomatsko krmiljenje ventilov	Logistično sortiranje, pogon dvigal

Katere so ključne točke izbire linearnega motorja?

Izračun potrebe po potisku	Upoštevati je treba kakovost obremenitve, odpornost proti trenju in zahteve za pospeševanje Formula: F=m • a+F_trenje
Izbira načina hlajenja	Naravno hlajenje (<500W) Vodno hlajenje (za aplikacije z visoko gostoto moči)
Konfiguracija sistema povratnih informacij	Mrežno ravnilo (ultra-visoka natančnost) Magnetno mrežno ravnilo (ekonomična rešitev)
Stopnja zaščite	IP65 (odporen na prah in vodo), primeren za težka okolja Tip, združljiv z vakuumom, za polprevodniško opremo

Kakšne so prednosti linearnih motorjev?

V primerjavi s tradicionalnimi rotacijskimi motorji (ki za doseganje linearnega gibanja običajno zahtevajo prenosne mehanizme, kot so zobniki, vijaki, jermeni itd.), ima linearni motor pomembne prednosti v zmogljivosti, strukturi in scenarijih uporabe, ki jih je mogoče povzeti v naslednje ključne vidike:

1. Odprava vmesnih prenosnih povezav za izboljšanje učinkovitosti in odzivne hitrosti

Brez mehanskih izgub

Rotacijsko gibanje tradicionalnih rotacijskih motorjev je treba pretvoriti v linearno gibanje prek mehanizmov, kot so zobniki in vijaki, kar vključuje trenje, zračnost in elastično deformacijo, kar ima za posledico izgubo energije (običajno le 60 % -80 % učinkovitost); In linearni motor neposredno oddaja linearno gibanje, odpravlja vmesne člene, učinkovitost prenosa pa lahko doseže več kot 90 %.

Visok dinamični odziv

Vztrajnost in histereza vmesnega prenosnega mehanizma bosta zakasnili odziv gibanja, medtem ko imajo linearni motorji manjšo maso in manjšo vztrajnost ter močnejšo zmožnost pospeševanja (pospešek lahko doseže 100 m/s² ali več, kar močno presega 10-20m/s² tradicionalne rešitve), ki lahko hitro dosežejo začetek in zaustavitev ter preklop hitrosti, primeren za visokofrekvenčno izmenično gibanje scenariji gibanja (kot je ravnanje s polprevodniškimi rezinami).

2. Večja natančnost in ponovljivost pozicioniranja

Brez povratne napake

Napake zračnosti in naklona tradicionalnih mehanizmov prenosa (kot so vodilni vijaki) lahko povzročijo "prazen hod" (napaka povratka) med vzvratnim gibanjem, medtem ko lahko linearni motorji dosežejo natančnost pozicioniranja ± 1 μ m ali celo nanometrsko raven z neposrednim pogonom in povratnimi napravami, kot so visoko-natančna mrežna ravnila, s ponavljajočo se natančnostjo pozicioniranja, nadzorovano znotraj ± 0,1 μ m.

Boljša stabilnost gibanja

preprečuje občasne vibracije zobnikov ali motenj zaradi navojev vijakov z majhnimi nihanji hitrosti med delovanjem (stopnja nihanja hitrosti<0.1%), suitable for scenarios with high stability requirements (such as laser cutting and precision welding).

3. Poenostavljena struktura in zmanjšani stroški vzdrževanja

Zmanjšajte število komponent	Ni potrebe po delih prenosa, kot so zobniki, vijaki, vodila itd., kar ima za posledico bolj kompaktno strukturo sistema in prihranek prostora za namestitev (zlasti v scenarijih-na dolge razdalje, z očitnimi prednostmi).
Zmanjšajte zahteve po vzdrževanju	Obraba in mazanje komponent vmesnega prenosa sta glavni vzdrževalni točki tradicionalnih sistemov (kot je potreba po rednem mazanju vodilnih vijakov in dovzetnost zobnikov za okvare zaradi obrabe v zaskočenju), medtem ko linearni motorji nimajo kontaktne obrabe (brez-kontaktni elektromagnetni pogon), daljših vzdrževalnih ciklov in nižjih stopenj okvar.

4. Pomembne prednosti dolgega potovanja in visoke hitrosti

Teoretično neskončno potovanje	Stator linearnega motorja je lahko segmentiran in spojen, rotor pa se premika vzdolž smeri dolžine statorja. Teoretično potovanje ni omejeno (kot so velike logistične sortirne linije in železniški-tranzit na dolge razdalje); Hod tradicionalnega vijaka je omejen z lastno dolžino (predolg lahko zlahka povzroči deformacijo upogiba).
Zmogljivost delovanja pri visoki hitrosti	Hitrost linearnih motorjev je omejena le s frekvenco napajanja in pogoji odvajanja toplote, z največjo hitrostjo 5-10 m/s, kar daleč presega omejitve hitrosti vodilnih vijakov (običajno<1m/s) and gear racks (usually<2m/s), suitable for high-speed conveying, rapid detection and other scenarios.

5. Bolj stabilne izhodne lastnosti

Dobra enakomernost potiska	Potisk tradicionalnih prenosnih mehanizmov niha zaradi sprememb v tornem uporu (kot so spremembe v sili prednapetosti vodilnega vijaka in napake v profilu zobnika), medtem ko je izhod elektromagnetnega potiska linearnih motorjev bolj stabilen, zlasti pri nizkih hitrostih, brez "pojava plazenja" (tresenje pri nizki-hitrosti zaradi statičnega trenja v tradicionalnih sistemih).
Močna preobremenitvena zmogljivost	V kratkem času lahko proizvede 1,5- do 2-kratni nazivni potisk in se prilagaja nenadnim spremembam obremenitve, medtem ko so tradicionalne komponente prenosa (kot so zobniki) nagnjene k poškodbam površine zob zaradi preobremenitve.

Glavna prednost linearnega motorja izhaja iz značilnosti "neposrednega pogona" -, ki preskoči vmesne prenosne povezave, kar bistveno rešuje mehanske izgube, omejitve natančnosti in težave pri vzdrževanju tradicionalnih rešitev. Vendar pa je zaradi višjih stroškov (zlasti za modele z visoko-natančnostjo) in strožjih zahtev glede okolja namestitve (kot je preprečevanje prahu in proti magnetnim motnjam) linearni motor bolj primeren za scenarije z visoko natančnostjo, visoko hitrostjo, dolgim hodom in visoko{3}}frekvenčnim gibanjem (kot so proizvodnja polprevodnikov, natančna strojna orodja in vlaki maglev). Tradicionalni rotacijski motorji so še vedno konkurenčni v scenarijih z nizkimi-stroški in povpraševanjem po nizki natančnosti.

Realne kvantificirane industrijske študije primerov uvajanja linearnih motorjev

Vsi primeri navajajo preverjene podatke o preskusih opreme iz linij za množično proizvodnjo avtomatiziranih OEM, brez hipotetičnih simulacijskih podatkov.

Ohišje 1 12--palčne polprevodniške plošče za pregled linearnega motorja

Proizvajalec polprevodniške opreme integrira linearni motor brez krtačk brez železa za osi skeniranja rezin. Kodirnik linearnega motorja uporablja optično mrežo z ločljivostjo 0,1 nm za zaklepanje položaja s-zanke. Preizkušeni tehnični rezultati: 500 mm efektivnega giba, ±50 nm ponavljajoča se natančnost pozicioniranja, 0,3 m/s konstantna hitrost skeniranja. Stopnja odkrivanja napak na površini rezin se poveča zaradi gladkega-hoda linearnega motorja brez vibracij. Stopnja linearnega motorja deluje 22 ur na dan brez popravka kalibracije položaja 90 zaporednih dni.

Primer 2 Linearni portalni motor z navitjem elektrode litijeve baterije

Blagovna znamka energetske opreme uvaja linearne motorje z dvojnim železnim jedrom za osi hitrega prenosa elektrod. Vsak linearni motor zagotavlja 1200 N največjega potiska za pogon 35 kg napeljav za prenašanje elektrod. Izmerjena zmogljivost cikla: 1,5 m izmeničnega giba zaključi en celoten cikel v 0,35 s, stabilen pospešek 2,8 g. Tradicionalne prenosne enote s krogličnim vijakom so zahtevale 0,48 s na cikel z očitnim odmikom toplotnega raztezanja. Struktura neposrednega{10}}pogona linearnega motorja odstranjuje kopičenje toplote iz tornih prenosnih delov.

Case 3 5-Linearni servo motorni pogon Axis CNC obdelovalni center

OEM za obdelovalne stroje opremi podajalne osi X/Y/Z z vodno{0}}hlajenimi linearnimi motornimi moduli z železnim jedrom. Najvišji linearni potisk motorja doseže 3100 N, da podpira obremenitve pri rezanju težkih kovin. Rezultat dinamičnega preskusa: Hitrost hitrega premikanja doseže 110 m/min, toleranca konture je nadzorovana pri ±0,002 mm. Več-osno sinhrono krmiljenje linearnega motorja zmanjša površinsko valovanje na natančnih delih iz letalske in vesoljske zlitine. Sistem linearnega motorja vzdržuje 85-odstotni delovni cikel neprekinjenega rezanja brez poslabšanja natančnosti.

Segmenti uporabe linearnega motorja v industrijski avtomatizaciji

Različni tipi linearnih motorjev ciljajo na zahteve segmentiranega proizvodnega procesa.

Polprevodniški in elektronski sklop: stopnja linearnega motorja brez železa za lepljenje matrice, pregledovanje rezin, razvrščanje mini LED. Ničelna generacija delcev in nanometrsko pozicioniranje se ujemajo s standardi procesa čistih prostorov.

Nova proizvodnja energije: linearni portalni motor z železnim jedrom za prenos litijeve elektrode, lasersko črkanje na solarni plošči. Visok potisk in hitro pospeševanje skrajšata čase ciklov obdelave posameznega- kosa.

Natančna CNC in laserska obdelava: vodno-hlajen linearni servo motor za več-osne podajalne osi. Stabilno visoko-hitrost konturnega gibanja izboljša ravnost končne površine obdelovanca.

Medicinska avtomatizirana oprema za testiranje: modul linearnega gibanja mikro brez železa za pozicioniranje reagentne sonde Gibanje linearnega motorja z nizkimi vibracijami preprečuje napake pri stresanju vzorca mikro tekočine.

Avtomatsko optično pregledovanje (AOI): križne mize dvojnega sinhronega linearnega motorja za visoko-hitro skeniranje plošč Enakomerna hitrost linearnega motorja odpravlja neenakomerno popačenje pri zajemanju slike.

Vsak segment izbere modele linearnih motorjev na podlagi potiska, hoda, natančnosti in okoljskih standardov. Oblikovalci opreme dajejo prednost arhitekturi neposrednega-pogona linearnega motorja, ko tradicionalni aktuatorji ne dosežejo ciljev procesa.

Priljubljena oznake: linearni motor, proizvajalci, dobavitelji, tovarna linearnih motorjev na Kitajskem

Linearni motor