Линейный двигатель — это ключевое решение.

Линейные двигатели обеспечивают точное позиционирование и высокую динамичность для многих задач управления движением. Для станков это включает в себя не только быстрое перемещение, но и медленное, с постоянной скоростью, движение головок станков, шпиндельных суппортов, систем управления инструментом и устройств для перемещения деталей.

Однако, несмотря на свои возможности, линейные двигатели не сыграли существенной роли в развитии современного машиностроения, которое ознаменовалось квантовым скачком в технологиях управления. По словам представителей Siemens, современные станки по-прежнему в основном используют устаревшие методы привода с помощью направляющих. Станки прошли путь от ленточных ЧПУ прошлых лет, приводимых в движение серводвигателями и шариковыми винтами, до современных сложных систем ЧПУ, которые принимают файлы САПР и генерируют программы обработки одним нажатием кнопки. Но направляющие на современных станках по-прежнему в основном приводятся в движение серводвигателями и шариковыми винтами.

Линейные двигатели зарекомендовали себя как проверенные и экономичные решения, и настало время для того, чтобы механические системы на этих машинах догнали технологии управления. Например, по словам представителей компании, замена механических компонентов линейными двигателями может привести к значительной экономии средств. Двигатели обеспечивают комплексную систему привода, предлагая надежность, точность, высокую динамическую стабильность, низкие затраты на техническое обслуживание и более высокую скорость производства.

Одно из преимуществ линейных двигателей заключается в их простоте. Два основных компонента — первичный, содержащий электромагниты, и вторичный, либо с постоянными магнитами, либо без магнитов, — приводят в движение подвижный элемент. Это исключает необходимость в серводвигателях, резольверах, тахометрах, муфтах, шкивах, зубчатых ремнях, шариковых винтах и ​​гайках, опорных подшипниках, системах смазки и системах охлаждения.

К другим преимуществам относятся высокие ускорения и замедления, высокие скорости на больших расстояниях при постоянной скорости, позиционирование без люфта, бесконтактная работа без механического износа, а также гибкость конструкции, поскольку основные секции могут быть стационарными или подвижными.

Это делает линейные двигатели перспективными кандидатами для замены: • Полых шариковых винтовых передач с системами охлаждения для термостабилизации. • Реечных передач с дорогостоящими моментными двигателями и редукторами. • Цепных передач, требующих высокомоментных гидравлических двигателей и гидравлических силовых агрегатов.

Одна стационарная направляющая с линейным двигателем (с магнитами или без них) может поддерживать несколько основных секций, перемещающих либо одну и ту же направляющую в конфигурации «ведущий-ведомый», либо отдельные направляющие, перемещающие их независимо друг от друга с разной скоростью и в разных направлениях. Это позволяет конструкторам объединять приводы на многопозиционных станках для снижения затрат и повышения производительности. Например, лазерный, гидроабразивный или фрезерный станок с двумя головками на портале, приводимыми в движение линейными двигателями, может одновременно вырезать две симметричные или зеркально отраженные детали, что значительно экономит сырье.

При перемещении больших и тяжелых направляющих портального типа несколько основных секций, установленных по обеим сторонам портала, обеспечивают усилие, необходимое для ускорения и замедления направляющей. Кроме того, несколько дополнительных направляющих, установленных рядом друг с другом, могут увеличить грузоподъемность.

В подвижных направляющих, где длинные кабели создают проблемы, одна или несколько основных секций могут быть закреплены на неподвижном основании, а вторичные секции прикреплены к подвижному элементу. Это снижает нагрузку на направляющую и позволяет выполнять циклы с высокой частотой колебаний, которые в противном случае были бы невозможны при использовании обычных механических приводов. Это также позволяет использовать более короткие кабели с меньшим изгибом.

Ведущие производители предлагают широкий ассортимент линейных двигателей для различных областей применения. Двигатели с пиковой нагрузкой обладают высокими показателями ускорения/замедления и скорости и могут использоваться для горизонтальных или компенсированных вертикальных осей. Типичные области применения включают станки с высокодинамичными движениями, лазерную обработку и погрузочно-разгрузочное оборудование.