线性电机的新技术和应用

根据精确的技术，典型的直线电机可以提供无限的行程和(反馈)精度为±1 μm/100毫米。速度范围从英寸到1000英寸每秒。半导体制造和组装以及机床应用继续占线性电机应用的大多数。

然而，提高了效率的焦点是刺激包装，物料处理，汽车，偏远路和一般自动化轴上的线性电机的新应用。这是因为线性电机的直接驱动性质是从线性电动机的最高效率（由于机械损失可忽略不计）以及快速和精确（或缓慢而极其稳定）的笔触。因此，在最近的采访中，我们要求行业专家在替代其他线性运动技术的准确线性电机中，以及关于新技术的其他问题，旨在进一步提高线性电机设计的性能。这是他们要说的话。

威廉方|工程师•首席执行官精密美国：线性电动机的寿命远远超过短行程应用中的机械线性致动器，因为它们不容易磨损，震动和疲劳问题。线性电机也擅长长行程轴上。只需考虑磁悬浮列车，这是基本上是线性电动机应用，其行程长度有很多英里。

与工业应用的精密线性电动机非常相同，具有基本上无限的行程长度。这与用于运动控制应用中的大多数旋转线性的设计相反，如铅印件，其由于它们具有超出给定值的倾向或延伸而具有速度限制。因此，尽管限制了机器人七轴系统，但是，即可越来越多地应用于长止动轴上的长止气轴轴上。在这里，可以在1米的部分内构建和安装线性电机设计 - 铅螺钉不可能的模块化程度。

在最近的一个安装中，基于一个长的线性电机安装的16米长的机器人七轴自动化LCD生产设施的大型组装区域。这使得可减少布线和（其中线性电机轴移动电池供电的工具）根本没有暴露的电缆或电缆载体。

图片礼貌Chieftek Precision USA

您是否提供设计工程师任何增值服务？这些集成商设计了机械构建（包括齿轮或线性电机）或控制和网络的设置吗？

Peter Zafiro•Linmot USA：我们的合作伙伴——通常是高科技分销商——增加了很多价值。这些人正在带头提供更多的工程服务，尤其是在机器集成方面。

大多数房屋都是历史上电气经销商，所以最初在“管道和电线”的公用事业项目中工作......然后将范围扩展到电机集成。但当然，机械和机电一体化的整合也是必需的机器构建。这就是为什么许多经销商正在加紧和保持工作人员的机械和电气工程师，以支持设计工作的客户......这些是我们真正引人注目的合作伙伴，因为他们对中等大小的OEM解决了很多问题。

您认为最想要外包的设计工程是什么？

Zafiro•Linmot：并非所有OEM这些天都有大量的运动 - 工程经验工作人员...当然，他们每周都不做运动应用;他们可能每年一次或两次互动设计。他们需要外面的专业知识来进来。这对我们（和我们的经销商）适合，因为线性电机是直接驱动系统，需要高精度计算的前线 - 包括轴将移动的计算......以及哪里......以及如何快速......以及什么运动配置文件。在初始工作之后，OEM可以根据第一个计算修改未来的设计。我们提供应用程序专业知识，OEM可以从那里拿走它。

基于线性电机的定位其他好处是什么？

芳|首席执行官精确度：基于线性电机的直接驱动定位的另一个好处是它允许在生产线上直接发生过程的方式。重新考虑LCD面板制造：在此，当生产过程后的（并节省商业销售）几乎完美的面板时，整体植物产量增加。线性电机将标记LCD的探针移动有关像素验证。然后，基于线性电动机的系统在需要再制造的LCD的像素上移动诸如切割器和激光器的其他工具 - 例如，控制晶体管被卡住的那些。

在这里，系统切断晶体管，然后替换它。或者在其他情况下，电台可能修复或更换电子踪迹。这种站在LCD生产设施提高产量-利用亚微米定位精度的直线电机为基础的设计。

另一个电子示例是在智能手机盖的制造中。在这里，线性电动机驱动的激光切割器有助于使其胶带和孔用于螺钉组件非常准确。

现在有一些新的线性电动机相关技术......以及地平线上有什么可用的？

Patrick Wheeler |产品经理驱动器中的一种趋势是适用于每个方形的后面板空间的更多功能。许多客户正在努力使系统紧凑（占用较少的楼层）或从给定的设计足迹中获得更多能力。因此，我们的方法是在全包紧密封装的电子驱动器中集成多个功能......哪个捕获电机控制，编码器反馈，家庭和极限交换机反馈，激光输出和多个通用I / O在单个电子设备中。这些驱动器由市场非常受欢迎。

芳|首席执行官精确度：在最近加州阿纳海姆的ATX West会议上，我们预览了我们新的TC1-D伺服驱动器(我们很快将发布到市场)，以及库存的8-A和20-A (1.5 kW和5 kW) TC-1系列驱动器产品，我们已经在销售，以补充线性电机应用。我们的TCB-1B系列驱动器也在展示-我将归类为Chieftek的1.5代驱动器。

此驱动器支持所有标准编码器格式 - 具有SIN / COS，Resorver，Tamagawa Seiki，Nikon，Mitutoyo，Endat和双向同步串行接口（BISS）反馈的连接和功能。包含SIN / COS和解析器支持是唯一的。

这是首席馆精密的超小型单轴TC1-D直流驱动器。它可以驱动线性和旋转永磁同步电动机（PMSMS）。一个关键实力是它接受各种类型的数字，模拟和绝对编码器反馈的能力。

我们预览的异常紧凑的单轴TC1-D直流驱动器，我们预览于48 V，连续输出为30 A.实际上，理论输出远远高于......但酋长级目前正在执行仔细刻录的测试和验证到驱动器上的刻录测试和验证确保完全可靠性。这些驱动器的目标应用包括电动车辆，机器人臂或直接集成到用于嵌入式控制的线性阶段。它具有我们的TC1-B系列驱动器的所有相同的编码器功能......与当前市场上的可比驱动器有限，这些功能与当前的市场相比有限于一些数字反馈选项。由于驱动器设计依赖于单个微控制器，因此电路也紧凑，用于约2 x 2的电路板。

目的是在三个版本中销售驱动器：作为裸体核心模块将被整合到用户的主板中;作为使用JST连接器的突破板的单位（例如，在机器人臂上集成）;还有一个更传统的版本，带有所谓的“书架”案例和更大的连接器盒，以便在传统的控制柜中安装。

Zafiro•Linmot：我们在所有线性电机的绕组上使用温度传感器 - 因此用户可以获得最高输出性能......没有风险。使用热敏电阻或交换机的设计的问题是它们的滞后时间。这种在实际绕组温度上升之间的滞后时间，并且当温度增加发送到控制系统以进行纠正措施是问题。相比之下，我们的线性电机的温度传感器实时跟踪实际温度 - 以及我们的驱动器运行算法在快速温度升高期间立即将电流降低到电机。是的 - 在某些情况下，意味着轴在预设的时间内轴不会完成其行程......但系统防止电机过热故障甚至电机破坏。基本上，我们的系统不会让你摧毁电机。

跟踪电机温度信息的重点是防止电机在极端条件下燃烧的影响？

Zafiro•Linmot：我们的IP69K不锈钢解决方案支持许多针对极端环境的设计——工程师们无法使用其他技术实现自动化。考虑某些切割应用，使用我们的电机在90%的占空比成对。在这里，电机温度控制，让用户可以改变电机速度和切割速度;由于进入切割工位的材料不一致(以及其密度和其他质量)，电机温度可能会升高。当修改影响到实际的切割过程时，修改会降低系统的吞吐量，直到有挑战性的工件被清除。当然，这是一个非常酷的应用程序;大多数应用程序只是从A点到B点——比如拒绝应用程序和挑选应用程序。

越来越多的最终用户考虑数据重要 - 正是行业4.0趋势分析的数据。记录某些产品在一组条件下进行的方式......并在另一套机器条件下制作1000件。当然，由给定的一件设备制造的百万件不会与第一件相同。在环境中总是改变的东西（如湿度和温度）和设备中的所有机械部件（如轴承）缓慢磨损。当机器输出百万件的时间和清晰的趋势（如果录制）可以指示预防性维护是谨慎时，机器组件的劣化变得明显。这是运行高效制造过程的游戏更换器！

不锈钢矫枉过正在哪里？它不是使线性电机更难以冷却吗？

Zafiro•Linmot：工程师希望使用不锈钢电机的应用比比皆是。我们的不锈钢马达是激光焊接的，所以完全密封-没有什么可以进入他们。但事实上，不锈钢是一种很差的导体，需要特殊的电机设计特点，以允许散热。液体冷却是一种领先的方法。然而，一些应用程序不能容纳用于液体冷却的子组件，而其他应用程序不能承担额外的成本。这些可能需要使用不同的技术，也许不是IP69K。这就是问题所在:在这些情况下，构建一个真正干净的机器设计的选择很少。可能需要在电机驱动系统周围有一层不锈钢外壳，可能需要密封(在严重的清洁环境中总是有问题)，以防止突出的部件污染外壳内部。

来自Linmot USA的本质上直接驱动的线性电机包括位置和温度传感器和电子饰面（在此显示在绿色电子器件 - 身体剖面）;滑块与钕磁铁（在不锈钢管中）;和定子。在定子中是电机绕组（这里有色橙色和红色）和滑块的轴承。

可清洁的机器设计肯定有助于减少牛肉、饼干和生菜的召回数量，就像我们最近几年遇到的那样。

Zafiro•Linmot：许多应用程序正在快速向清洁和清洁的机器构建移动，因此最终用户可以对直接食品接触感到舒适，并在没有问题的情况下使用任何数量的清洁解决方案。我相信最近的朗赛人 - 生菜回忆是自2005年以来的第一次，整个行业都停止了生产 - 因为他们无法确定受污染的产品起源，污染发生的地方。这需要一个多星期来搞清楚。完全可清洁的设备，实际上承受了积极的清洁和冲洗，允许操作员轻松休息。这里唯一的挑战是确保良好的清洁实践。现在，许多运营商被困：“我不能清理这一点，因为我会破坏我的驱动器和电机组件。”更好的机器清洁性将变得越来越多，规范......以及我们这样的公司将为这些非常艰难的环境提供卓越的结果。