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直线电动机实现驱动化的发展趋势

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于滚珠丝杠的驱动零件多,传动链长,高精度定位所要求的刚度不易保证,因此最近采用直线电动机的厂家多起来,直线电动机驱动有了巨大发展。图1.6.25 高精度型直线电动机导轨装置的结构图图1.6.26 高分解能力和高应答特性图空气冷却 集中对固定线圈进行空气冷却,冷却的模式可以选择,缩短了动作节拍。图1.6.29 两轴并列平行大跨度直线电动机导轨

直线电动机实现驱动化的发展趋势

由于滚珠丝杠的驱动零件多,传动链长,高精度定位所要求的刚度不易保证,因此最近采用直线电动机的厂家多起来,直线电动机驱动有了巨大发展。图1.6.23所示为标准型直线电动机导轨的构造。直线电动机的发展目标有:

(1)高推力、高节拍 图1.6.24所示为XZ轴组合直线电动机导轨的结构,该机构把X轴和Z轴一体扁平化,使用了高刚度带自润滑导轨的环状机构,实现了直线电动机的高推力化和可动部的轻量化,同时缩短了动作节拍时间,使用电气定位控制程序后,可以实现自由自在的动作。

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图1.6.23 标准型直线电动机导轨的构造

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图1.6.24 XZ轴组合直线电动机导轨的结构

(2)高精度化 图1.6.25所示为IKO公司的高精度型直线电动机导轨装置的结构图工作台的导轨采用了滚柱型的齿条和小齿轮结构,具有1μm以下的定位精度和运行真直度(真直度是理想状态下的直线度,因为受环境温度及重力的影响,直线度是很难保证绝对“直”,所以为了研究方便,才假设绝对不变的直线度叫真直度),同时采用了空气静压轴承,实现了高刚度没有脉动现象的平稳动作。姿势精度在5s以下,速度稳定。

(3)高分解能力和快速反应 在XZ两轴采用光学式直线编码器,使用全反锁闭环控制,实现了尺寸精度的高分解能力和快速反应。图1.6.26所示为高分解能力和高应答特性图。

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图1.6.25 高精度型直线电动机导轨装置的结构图

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图1.6.26 高分解能力和高应答特性图(www.xing528.com)

(4)空气冷却 集中对固定线圈进行空气冷却,冷却的模式可以选择,缩短了动作节拍。图1.6.27所示为空气冷却示意图;图1.6.28所示为温度与推力的关系图。

(5)可动部分无电缆 作为多轴联动装置,电源线的布线会影响装置的空间配置和精度,因采用了永久磁铁作为移动部件,定子线圈的配线简单化,而且移动部分无须配电缆。

(6)运行实现计算机监控 使用操作监控机能,用计算机进行运行操作监控。

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图1.6.27 空气冷却示意图

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图1.6.28 温度与推力的关系图

(7)高刚度化 除了个体直线电动机导轨采用图1.6.24所示高刚度环状导轨外,还可以如图1.6.29所示,将两台直线电动机导轨并列平行使用,不仅可以增大工作台的推力,而且相当于实现了大跨度的导轨功能,提高了工作台的姿势精度,即提高了系统刚度。

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图1.6.29 两轴并列平行大跨度直线电动机导轨

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