新闻和传媒 产品新闻

使用管状直线电机替代滚珠丝杠可以提高生产率，简化机器制造，同时降低维护成本。

ANCA Motion 的 LinX® M 系列拥有快速、准确、易于安装和维护等优点。

        在驱动和电机运动的历史中，建立在滚珠丝杠驱动和齿轮齿条方法完善的基础之上，技术的进步带来了直线电机技术的创新发展。
        早在1898年，历史悠久的滚珠丝杠就在一系列行业的NC（数控）机床操作和生产过程中发挥了至关重要的作用。
        用滚动摩擦代替滑动摩擦的目标首先引入了在外螺纹和螺母之间插入滚珠的概念，然后在 1940 年代和 50 年代早期设计和应用于汽车工业的转向器。 
        这些历史悠久的间接驱动方式仍在发挥其功能目的，但其他较新的直线运动方法在精度、速度、安全性和降低用户的维护负担方面开始显示出其优势。
        直接驱动方法更简单，在很多方面都更胜一筹，越来越受欢迎。
管状直线电机的早期采用者是大型半导体公司，它们可以在提供高速和亚微米精度的解决方案上投入大量研发预算。如今，它们也适用于中等规模的企业。
        与滚珠丝杠相比，管状直线电机和平板直线电机都具有非常优越的动态性能和更长的使用寿命 。管状直线电机也是一种更简单的设计，只有两个运动部件（磁杆和动子），并且不必依靠变速箱等中间部件来转换扭矩。

 

当需要高速度时

        由于旋转运动转换成直线运动的结构上的限制，使用滚珠丝杠无法实现非常高的速度和加速度。 通常，滚珠丝杠系统最多只能达到2米/秒的速度和1.5G的加速度。 通过增加螺距可以提高滚珠丝杠速度，但这会导致位置分辨率降低。
        使用管状直线电机时，这些问题得到了克服。由于其直接驱动的性质，LinX® M系列电机可以实现高达10米/秒的最大速度和超过30G的加速度，而对位置分辨率完全没有影响。
 

质量和精度的保证

 

        与通过螺纹和螺母之间的接触将旋转运动转化为直线运动的滚珠丝杠不同，LinX^® 电机提供直接驱动运动，在动子和磁杆之间没有任何接触。这解决了滚珠丝杆的齿隙和反向误差带来的挑战。
       “在滚珠丝杠系统中，运动是由螺母表面和丝杆之间的直接接触产生的，” 罗恒解释道，“螺母和丝杆之间会有一些间隙，否则螺母会无法移动。所以必定会有间隙，也就会有反向间隙，这可以在一定程度上减小，但永远不能完全消除。”
        接触也意味着产生噪音和灰尘。而管状直线电机则避免这种情况，对于无尘车间的使用来说是一个明显的优势。
        ANCA Motion 的LinX^®管状直线电机由一个包含磁铁的磁杆和一个缠绕铜线圈的动子组成。对称设计使动子和磁杆之间的吸引力为零，大大降低了支撑机构的负载要求。

 

图 1 展示了经过LinX^®驱动的机床磨削后，工件的表面光洁度得到显著改善。

易于维护和改造

 

        与弹簧类似，滚珠丝杠的结构对冲击很敏感，缺乏管状直线电机的灵活性。螺母和丝杆之间的接触意味着润滑是必不可少的，并且随着时间的推移会导致磨损和性能下降。
        ANCA Motion 的 LinX^® M 系列电机经过专门设计，外形接近滚珠丝杠系统，为那些准备好做出改变的客户提供了方便的替代品。
        与更具挑战性的平板直线电机的更换相比，管状直线电机非常适合替代正在使用中的滚珠丝杠，可以提供更简单的选择。因为平板电机的结构与滚珠丝杆完全不同，需要机器进行更复杂的重新设计。
        “当您将滚珠丝杠和旋转电机安装到机器中时，整个行程里面您需要达到的安装精度将比管状直线电机严格得多。您需要确保整个行程有 20微米到 30微米的精度，在组装机器时需要小心翼翼，换句话说，更长的组装时间，”ANCA Motion 产品经理罗恒解释说。
        “管状直线电机在这里有很大的优势，因为磁杆和动子之间有1毫米的气隙，所以安装要求非常宽松。与滚珠丝杠相比，使用管状直线电机可以将制造机器的时间缩短多达50%。
        由于直线电机克服了滚珠丝杠的齿隙问题，持续的维护要求也降低了。 简单的结构确保机器制造商可以大大简化安装、减少维护并延长机器寿命。
        除了磁杆与动子之间 1 毫米的气隙，从而无磨损外，M 系列电机还提供 10 微米的分辨率、每秒 10 米的峰值速度和高达 1200N 的峰值推力。
        M系列电机无齿隙、无磨损、高动态性能和低维护水平，代表着制造生产率立竿见影的提高。

22 九月 2022