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Mehr als die Hälfte aller Linearmotoren werden in Werkzeugmaschinen sowie bei der Herstellung und Montage von Halbleiterbauelementen eingesetzt. Das liegt daran, dass Linearmotoren präzise arbeiten (wenn auch im Vergleich zu anderen Linearbewegungsoptionen teurer). Weitere Einsatzgebiete dieser relativ neuen Bewegungskomponenten sind beispielsweise solche, die eine schnelle und präzise Positionierung oder langsame und extrem gleichmäßige Bewegungen erfordern.
Die Geschwindigkeit von Linearmotoren reicht von wenigen bis zu mehreren tausend Zentimetern pro Sekunde. Die Konstruktionen ermöglichen unbegrenzte Hübe und (mit Encoder) eine Genauigkeit von ±1 μm/100 mm. Aus diesem Grund werden Linearmotoren in zahlreichen Anwendungen in den Bereichen Medizin, Inspektion und Materialhandhabung eingesetzt, um den Durchsatz zu steigern.
Im Gegensatz zu Rotationsmotoren (die mechanische Dreh-zu-Linear-Geräte benötigen, um gerade Bewegungen zu erzielen) verfügen Linearmotoren über einen Direktantrieb. Daher vermeiden sie den allmählichen Verschleiß herkömmlicher Zahnstangenantriebe. Linearmotoren vermeiden außerdem die Nachteile von Rotationsmotoren mit Riemen und Riemenscheiben: begrenzte Schubkraft aufgrund begrenzter Zugfestigkeit, lange Einschwingzeiten, Riemendehnung, Spiel und mechanisches Aufwickeln sowie Geschwindigkeitsbegrenzungen von etwa 4,5 m/s. Darüber hinaus vermeiden Linearmotoren Ineffizienzen bei Steigungs- und Kugelumlaufspindeln (ca. 50 bzw. 90 %) sowie Pendeln und Vibrationen. Konstrukteure müssen auch nicht (bei höheren Steigungen) Geschwindigkeit für eine geringere Auflösung opfern.
Mehrachstische mit Linearmotoren auf jeder Achse sind kompakter als herkömmliche Aufbauten und passen daher in kleinere Räume. Die geringere Anzahl an Komponenten erhöht zudem die Zuverlässigkeit. Hier sind die Motoren mit regulären Antrieben verbunden, und (im Servobetrieb) schließt ein Motion Controller den Positionsregelkreis.
Lineare Schrittmotoren liefern Geschwindigkeiten von bis zu 1,8 m/s und eignen sich damit für relativ schnelle Pick-and-Place- und Prüfmaschinen. Weitere Anwendungen sind Teiletransferstationen. Einige Hersteller bieten Doppel-Linearschrittmotoren mit einem gemeinsamen Antrieb zur Bildung von XY-Tischen an. Diese Tische sind in jeder Ausrichtung montierbar und zeichnen sich durch eine hohe Steifigkeit und Ebenheit von wenigen Nanometern pro hundert Millimeter aus, um präzise Bewegungen zu ermöglichen.
Einige kostensensitive Anwendungen profitieren von Hybrid-Linearmotoren, da diese über kostengünstige ferromagnetische Platten verfügen. Ähnlich wie lineare Schrittmotoren variieren sie die magnetische Sättigung der Platte, um den Widerstand gegen den magnetischen Fluss zu formen. Feedback und ein PID-Regelkreis mit Positionsregelung sorgen für eine servo-taugliche Motorleistung. Einziger Haken: Hybridmotoren haben eine begrenzte Leistung und weisen durch die Kopplung zwischen Treiber und Platte ein Rastmoment auf. Zwei Lösungen sind Phasenversatz und Ansteuerung mit partieller Sättigung der Plattenzähne und Treiberzahnabschnitte. Einige Hybridmotoren nutzen zudem externe Kühlung, um die Leistung im Dauerbetrieb zu steigern.
Veröffentlichungszeit: 13. August 2019