自最新冠状病毒危机开始以来，制药行业和实验室一直面临着实现尽可能高水平自动化的压力。这里需要一些新的分析和测试设备，生产线以及灌装和包装系统，它们的效率取决于自动化水平。用于单轴或多轴应用的小型化直线电机轴和模块在这里开辟了新的可能性。作为模块化系统设计，它们适用于实验室自动化和制药行业的广泛任务。它们由FAULHABER直线电机提供动力。
来自Jung Antriebstechnik u. Automation GmbH JA2的工程师通过开发一种名为QuickLab的新型模块化机电一体化系统，响应了制药行业、分析部门和医疗技术行业对小型但功能自动化解决方案的要求。小型QM02直线电机模块行程可达160毫米，QA02直线电机轴行程可达220毫米，短行程应用可以实现高动态和精度，例如在实验室和分析技术或测试系统中。通过机械结构和结合两个球车的精密导轨，模块和轴非常坚硬，在+/- 50 μm的定位过程中提供高重复性，尽管它们的轻质结构和低移动质量。根据负载的不同，旅行速度可达3米/秒，加速度可达50米/s2。坐标轴和模块可以单独组合在一起。通过这种方式，可以实现取放应用，也可以实现分离、分组、测试或电镀样品或其他敏感产品的自动解决方案。22毫米的宽度，QuickLab完美地涵盖了小型化的单轴和多轴处理系统的需求。此外，还提供了适当的附件，如重量力补偿、磁保持制动器、外部位置传感器和适配器板。
高动态和精度
JA2董事总经理Wilhelm Jung解释说:“直线电机是我们模块化自动化系统的‘心脏’，对它们的要求非常高。“电机必须高度动态运行，精确可控，并具有合适的尺寸。来自FAULHABER的直线电机以其创新的功能原理说服了这里，这与“经典”解决方案不同:
直线电机可以用许多不同的方式构造，因为“旋转”电机的所有原理通常都可以在直线电机中实现，通过映射圆形气隙到直线上。为了做到这一点，原来圆形排列的励磁绕组被映射到一个平坦的路径上。然后磁场将转子拉过运动路径。然而，还有其他的可能性:LM2070直流线性驱动不是构造为这样的“表面转子”与载体和导向。相反，强制棒是引导在一个三相自支撑线圈。“这种设计在线性力、电流和高动态之间产生了非常好的关系。此外，没有齿轮转矩，因此使直线电机非常适合在我们的模块化QuickLab系统中使用。”
在最小的尺寸中获得最大的性能
LM2070直线电机的行程长度从40到220毫米。尽管紧凑的定子尺寸为20 x 20 x 70 mm(宽x高x长)，小型线性直流伺服电机具有令人印象深刻的机械性能指标。连续力为9.2 N，峰值力可达28 N。坚固的滑动轴承的强制杆轻松处理高达3米/秒的高速。同时，可以非常精确地控制小型厂房。集成霍尔传感器的绝对定位精度为+/- 0.1 mm，重复性为+/- 50 μm。通过可选的外部传感器，这些数据可以提高到+/- 0.01 mm和+/- 1 μm的重复性。在这之上是几乎免维护的操作，因为电机没有移动磨损部件。此外，线性驱动运行几乎无噪声。Wilhelm Jung补充说:“如果人员和处理系统在同一个房间工作，这尤其重要，就像在实验室中经常发生的情况一样。”
Trailing-chain电缆连接
处理系统的一个关键点是连接技术。直线电机通常有一个最大值。30厘米长的电缆连接。然而，在自动化系统中，开关柜通常离实际驱动器有一段距离。威廉·荣格说:“在独立开关柜的电机和控制器之间，可以有10米、20米甚至更多的距离。”QuickLab模块化系统，因此有一个特殊的，多屏蔽电缆传输电机功率和位置传感器信号之间的电机和控制器之间的无干扰超过30米。它是固定与盖直接与电机应变救济，可以插入，也设计与电缆链使用，即移动使用。由于两端预制，单电缆技术简化了安装。
为实验室自动化量身定做的机电一体化套件已在实际应用中得到了验证。Wilhelm Jung证实了这一点:“今天许多分析配件的制造商和供应商依赖于我们的系统。目前的需求非常巨大，包括来自光学和测试技术等其他领域的需求。”始终存在的驱动力:小，强大的LM2070线性驱动器。
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