선형 모터 및 액추에이터는 자동화 요구 사항을 충족합니다.

Dec 09, 2023

선형 모터 및 액추에이터는 이제 볼 스크류 및 벨트 드라이브와 비교하여 가격 경쟁력이 있으며 고급 포지셔닝 애플리케이션을 위한 탁월한 민첩성과 대역폭을 제공합니다. 새로운 마이크로모터와 액추에이터는 이전에는 불가능했던 작업을 자동화하는 데 도움을 줍니다. 직접 선형 드라이브는 점점 더 서보 제어 공압 실린더를 대체하고 있으며 비용, 소음 및 공기 압축기 유지 관리가 필요 없는 신뢰성과 제어 가능성을 제공합니다.

반도체 산업 요구 사항에 따라 선형 모터 제조업체는 정밀도를 꾸준히 높이고, 가격을 낮추고, 다양한 모터 유형을 개발하고, 자동화 장비에 대한 통합을 단순화해 왔습니다. 최신 선형 모터는 20g의 최대 가속도와 10미터/초의 속도를 제공하고, 비교할 수 없는 동적 민첩성을 제공하고, 유지 관리를 최소화하고, 가동 시간을 늘립니다. 이는 특수한 반도체 산업 용도를 넘어 다양한 애플리케이션에 고급 성능을 제공합니다.

볼 스크류보다 속도와 작동 수명이 10배 더 빠른 선형 직접 구동 기술은 생산성 향상 자동화를 위한 유일한 솔루션인 경우가 많습니다.

기존 포지셔닝 메커니즘의 동적 성능은 히스테리시스, 백래시 및 마모를 유발하는 리드 스크류, 기어 트레인, 벨트 드라이브 및 유연한 커플링으로 인해 제한됩니다. 마찬가지로, 공압식 액츄에이터는 피스톤 질량, 피스톤-실린더 마찰, 공기 압축성 문제로 인해 서보 제어가 복잡해집니다. 선형 모터와 액추에이터는 기존 포지셔너의 질량과 관성을 줄이고 이러한 근본적인 한계에서 벗어나 비교할 수 없는 동적 강성을 제공합니다.

직접 구동력 생성을 통해 선형 모터 및 액추에이터는 대체 위치 지정 메커니즘으로는 사용할 수 없는 폐쇄 루프 대역폭을 달성할 수 있습니다. 모터와 액추에이터는 최신 컨트롤러를 최대한 활용할 수 있습니다. 이 컨트롤러는 높은 루프 이득 작동을 위해 조정되어 넓은 대역폭 제어, 빠른 정착 및 과도 교란으로부터의 빠른 복구를 달성합니다.

선형 모터와 액추에이터는 정지 마찰 영역에서 작동하는 수 밀리미터 거리의 움직임을 만드는 데 탁월합니다. 낮은 질량과 최소한의 정지 마찰은 이동을 시작하는 데 필요한 구동력을 최소화하고 정지 시 오버슈트를 방지하는 제어 시스템의 작업을 단순화합니다. 이러한 속성을 사용하면 직접 구동 모터와 액추에이터가 현미경 슬라이드를 스캔하고 단 밀리미터 간격으로 인공물의 XY 위치를 차트로 표시할 수 있습니다.

빠른 반복 동작이 필요한 응용 분야에서는 선형 액추에이터의 높은 대역폭을 활용하여 볼스크류 또는 벨트 드라이브의 처리량을 두 배로 늘릴 수 있습니다. 재료 롤(종이, 플라스틱, 심지어 기저귀)을 길이에 맞게 자르는 기계는 재료 흐름을 중단하지 않고 작동하여 처리량을 최대화합니다. 즉시 절단을 위해 이러한 기계는 절단 블레이드를 가속하여 재료 흐름과 동기화하고 재료 속도로 절단 위치로 이동한 다음 절단을 시작합니다. 절단 후 블레이드는 시작점으로 돌아가 다음 왕복 절단 주기를 기다립니다.

세 가지 기본 선형 모터 구성(플랫 베드, U 채널 및 관형 모터)을 사용할 수 있습니다. 각 모터에는 고유한 장점과 한계가 있습니다.

플랫 베드 모터는 무제한의 이동과 최고의 구동력을 제공하는 동시에 하중 전달 포서와 모터의 영구 자석 트랙 사이에 상당하고 바람직하지 않은 자기 인력을 발휘합니다. 이 인력에는 추가 하중을 지지하는 베어링이 필요합니다.

철이 없는 코어를 갖춘 U 채널 모터는 관성이 낮아 민첩성이 극대화됩니다. 그러나 포서의 부하 운반 자기 코일은 U 채널 프레임 내부 깊숙이 이동하여 열 제거를 제한합니다.

관형 선형 모터는 견고하고 열 효율적이며 설치가 가장 간단합니다. 볼스크류 및 공압식 포지셔너에 대한 드롭인 교체품을 제공합니다. 관형 모터의 영구 자석은 양쪽 끝에서 지지되는 스테인리스 스틸 튜브(스러스트 로드)에 들어있습니다. 추가 추력 로드 지지대가 없으면 추력 로드 직경에 따라 하중 이동이 2~3미터로 제한됩니다.