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從嚴(yán)苛環(huán)境到全自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)——管狀直線電機(jī)優(yōu)勢(shì)顯著

能量的形式多樣,可以是儲(chǔ)能,也可以是動(dòng)能,即運(yùn)動(dòng)。電機(jī)就是將儲(chǔ)存的能量轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。

與其他萬(wàn)物一樣,運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的方式也在不斷發(fā)展。

作為一種相對(duì)較新的驅(qū)動(dòng)方式,管狀直線運(yùn)動(dòng)正越來(lái)越受到機(jī)床制造、工廠自動(dòng)化、包裝、印刷和材料處理等各種應(yīng)用的青睞。

由于在精度,速度,效率等各方面優(yōu)勢(shì)顯著,管狀直線電機(jī)在制造業(yè),物流和其他領(lǐng)域大受歡迎,本文將對(duì)這種電機(jī)和其他三種最常見(jiàn)的驅(qū)動(dòng)方式展開(kāi)比較與研究。

對(duì)于許多企業(yè)而言,能耗和員工安全都是重中之重,任何可以提高生產(chǎn)效率和員工安全的方法都值得考慮。

ANCA Motion來(lái)自澳大利亞,是運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)與軟硬件的開(kāi)發(fā)商和制造商,同時(shí)為其姐妹公司ANCA數(shù)控機(jī)床提供服務(wù)。2014年起,ANCA在其全球著名的工具和刀具磨床中配備了LinX®管狀直線電機(jī),并將其應(yīng)用在FX Linear和MX Linear刀具磨床中。

在精密工具制造業(yè)中,微米級(jí)精度和生產(chǎn)效率十分重要,配有LinX®管狀直線電機(jī)的設(shè)備不僅可以降低運(yùn)行成本,還可獲得更好的表面光潔度,更高的效率和可靠性,因此深受客戶(hù)喜愛(ài)。

左圖:搭載LinX®的磨床所加工的刀具表面光潔度

右圖:滾珠絲杠磨床所加工的刀具表面光潔度

氣缸

氣缸的歷史大約可以追溯到第二次世界大戰(zhàn)。如今,它們是工廠的重要使用產(chǎn)品,可實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)間的快速移動(dòng)(噪聲較大)。

它們是工廠電力的主要消耗源。據(jù)估計(jì),由于工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,使用壓縮空氣直接執(zhí)行運(yùn)動(dòng)所需的能量是使用電能的十倍。

盡管效率不高,但氣動(dòng)技術(shù)已為人們所熟知,應(yīng)用廣泛。

根據(jù)規(guī)模的不同,工廠有些情況下可能需要多臺(tái)空氣壓縮機(jī)和/或一個(gè)復(fù)雜的氣路系統(tǒng)才能將壓縮空氣輸送到所需位置。在這樣的氣路系統(tǒng)中,因?yàn)闅怏w泄漏造成的損耗是非常高的。

這種系統(tǒng)帶來(lái)的主要問(wèn)題是它們?nèi)狈`活性。重新校準(zhǔn)不同生產(chǎn)過(guò)程的空氣壓力有時(shí)需要幾個(gè)小時(shí)。

與氣缸不同,ANCA Motion的LinX®管狀直線電機(jī)采用基于伺服的閉環(huán)控制,可以快速輕松地更改運(yùn)動(dòng)位置,這意味著它可以盡可能地縮短不同生產(chǎn)過(guò)程之間的調(diào)整時(shí)間。它們還集成有分辨率為10um的位置傳感器,無(wú)需外部編碼器,不僅簡(jiǎn)化了系統(tǒng)集成,同時(shí)也可滿(mǎn)足更高的質(zhì)量和產(chǎn)量要求。

這樣,節(jié)約的能源成本可迅速與前期的投入成本相抵。相比于氣動(dòng)技術(shù),其回收期一般為18個(gè)月。

滾珠絲杠

相比氣動(dòng)技術(shù),滾珠絲杠的應(yīng)用歷史更久遠(yuǎn),大約經(jīng)歷了一個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展。現(xiàn)今它仍然存在,并廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,如動(dòng)力轉(zhuǎn)向和機(jī)械臂移動(dòng)。

這是一種間接的驅(qū)動(dòng)方式,通過(guò)螺母和螺紋將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)。

滾珠絲杠運(yùn)動(dòng)有其實(shí)用性,從其使用的歷史便可見(jiàn)一斑,但它也有缺點(diǎn)。

它無(wú)法迅速加減速。運(yùn)動(dòng)部件之間的接觸會(huì)產(chǎn)生摩擦和磨損,因此需要潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑劑有可能會(huì)成為污染源。隨著時(shí)間的推移,磨損還會(huì)導(dǎo)致維護(hù)成本增加,性能下降。

由于螺紋與螺母之間存在著間隙,這也會(huì)引起另一個(gè)問(wèn)題,就是反向間隙。

相比之下,LinX®管狀直線電機(jī)則更為靈活。由于其直接驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn),它沒(méi)有反向間隙,動(dòng)子(帶有銅繞組的電機(jī)線圈)和磁桿(帶有永磁鐵的密封不銹鋼管)之間沒(méi)有摩擦。沒(méi)有摩擦意味著磨損更少,壽命更長(zhǎng),加工出來(lái)的刀具或其他應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)品質(zhì)量更佳。

LinX®電機(jī)還能實(shí)現(xiàn)高達(dá)10米/秒的速度,大幅提升生產(chǎn)效率。

平板直線電機(jī)

平板直線電機(jī)(通常簡(jiǎn)稱(chēng)為直線電機(jī))經(jīng)常被描述為旋轉(zhuǎn)電機(jī)的展開(kāi)版本,其中,旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子(含永磁體)是平板直線電機(jī)的固定部分,而旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子(包含線圈)是平板直線電機(jī)的運(yùn)動(dòng)部分。

在非工廠環(huán)境中,這種原理的應(yīng)用例子有磁懸浮列車(chē)和軌道炮。而在工業(yè)環(huán)境中,應(yīng)用這種原理的平板直線電機(jī)可憑借其高精度,高加減速和高推力應(yīng)用于材料處理和機(jī)床中。

與滾珠絲杠相比較,平板直線電機(jī)的優(yōu)勢(shì)是沒(méi)有反向間隙。

這種電機(jī)的缺點(diǎn)是無(wú)法在惡劣的環(huán)境中使用。另外由于電機(jī)線圈和磁塊之間存在吸引力,會(huì)產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力和熱量。這樣就可能需要使用單獨(dú)的冷卻系統(tǒng),反過(guò)來(lái)增加了機(jī)器的整體成本。另外,強(qiáng)大的下壓力會(huì)導(dǎo)致直線導(dǎo)軌更快地磨損,從而需要經(jīng)常進(jìn)行更換。

為了解決以上這些問(wèn)題,管狀直線電機(jī)的設(shè)計(jì)可以充分利用磁通量,電機(jī)線圈與磁桿之間沒(méi)有接觸,可實(shí)現(xiàn)更好的熱穩(wěn)定性,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。同時(shí),LinX®電機(jī)采用對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì),不存在下壓力。這些特性都使之可以勝任嚴(yán)苛環(huán)境下的工作任務(wù)。

所以廠商的設(shè)備可以以更低的成本,達(dá)到更優(yōu)的精度。

來(lái)自澳大利亞的工程傳承,譽(yù)享全球

ANCA Motion的管狀直線電機(jī)最初是為了讓ANCA數(shù)控機(jī)床在激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中贏得更多優(yōu)勢(shì)而設(shè)計(jì)的。ANCA是數(shù)控刀具磨削技術(shù)的全球領(lǐng)導(dǎo)者,自1974年以來(lái)創(chuàng)造了一系列世界之最,其墨爾本工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品幾乎全部都遠(yuǎn)銷(xiāo)海外。

LinX®系列電機(jī)不僅在刀具制造方面有著多年的應(yīng)用歷史,而且在全球擁有越來(lái)越多的客戶(hù),在不同的行業(yè)和應(yīng)用中發(fā)揮著廣泛的作用。這其中包括拾放,貼標(biāo),壓制,分揀,堆垛,傳送,產(chǎn)線分配以及自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)中的許多其他處理應(yīng)用。

除了LinX®,ANCA還可提供系列的伺服驅(qū)動(dòng)器,人機(jī)界面和控制系統(tǒng)。

ANCA Motion在開(kāi)發(fā)運(yùn)動(dòng)控制解決方案方面有著數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn),還可與客戶(hù)合作研發(fā)定制化的解決方案。由工程,銷(xiāo)售和服務(wù)的專(zhuān)家組成的本地團(tuán)隊(duì)可為其提供全力支持。

除了定制電機(jī)之外,ANCA Motion提供兩個(gè)系列的標(biāo)準(zhǔn)LinX®管狀直線電機(jī):M系列(持續(xù)推力為80 N至287 N,峰值推力為1200N),防護(hù)等級(jí)IP 66,和S系列(持續(xù)推力為335 N至630 N,峰值推力為4270N),防護(hù)等級(jí)IP 67。

ANCA Motion是ANCA集團(tuán)的全資子公司,設(shè)計(jì)和制造靈活的控制系統(tǒng),特別是高精度的CNC設(shè)備。ANCA Motion根據(jù)OEM客戶(hù)的特殊要求定制化硬件和軟件。ANCA Motion可以提供一整套的解決方案,從交鑰匙的自動(dòng)化控制包到單獨(dú)的產(chǎn)品,如數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器,運(yùn)動(dòng)控制器,軟PLC,CNC,IO模塊,電機(jī),電纜和電氣柜等一系列優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

免責(zé)聲明：市場(chǎng)有風(fēng)險(xiǎn)，選擇需謹(jǐn)慎！此文僅供參考，不作買(mǎi)賣(mài)依據(jù)。

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