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管状直线电机如何取代气缸

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对于许多想要减少能耗和成本的工厂经营者来说,他们首先会考虑到的地方就是压缩空气。

压缩空气在许多工业应用中非常有用,有些地方会将电费开支的30%都用于制造压缩空气。自第二次世界大战以来,使用压缩空气的气动执行器已被广泛使用,因为它们易于操作,价格便宜,且适用于恶劣的环境。不过,它们也有各种缺点。

首先,必须有压缩空气源。随着工厂的扩展,这意味着需要有大量的压缩机和/或一套复杂的气路网络系统。气压必须保持在一个稳定的水平,否则气缸可能无法正常工作甚至完全不能工作。

第二,空气泄漏可能会造成高额浪费。据一家业界领先的压缩机技术公司称,每个单元的泄露成本为15美分/kW/hr,相当于每年多付了超过2000美元的电费。

第三,如果某个点出现故障,例如某个地方发生气体泄漏,整个工厂的气压都会下降,以致于其它操作也都会受到影响。

除此之外,还有一个缺点就是噪音。

“如果您在工厂里工作或参观一个工厂,您通常会听到许多的噪声,”ANCA Motion的产品经理罗恒解释:“但是如果使用直线电机,就不会发生这个情况。这是伺服控制的直线电机相对于气缸的一大优势。”

直线电机——例如管状直线电机——比气动或液压的选择更创新,在某些应用场合更受青睐。与通过压缩空气或液压驱动的活塞不同,管状直线电机通过磁场产生运动。与气缸相比,它们在前期成本上并不便宜,但在精度、运营成本和灵活性方面有巨大的优势。

相比之下,虽然气缸可以快速有力地从一点移动到另一点(在同样尺寸下液压会更快更有力),但在整个行程里面几乎没有位置控制。  

ANCA Motion的LinX® M系列直线电机可以提供10微米的分辨率,速度可达10米每秒,最大加速度可达30g。M系列直线电机自带位置传感器,能实现精确的位置控制。它的持续推力可达80至287牛顿,峰值推力可达1200牛顿。

从外形设计和安装设计的方面考虑,M系列直线电机是气缸的完美替代,其预计投资回收期为6到12个月。

与气缸相比,管状直线电机另外一个明显的优势是易于重新编程,可以在不同的工作之间轻松切换。

最近的一个应用是客户在他们的成形机床上用LinX®直线电机代替气缸,用于连续进料的工件切割。使用气缸的时候,不同工件长度的更改需要对气压进行调整,这个过程不仅辛苦,而且可能需要花费6-8小时。使用伺服驱动器进行参数的快速更改就能完成这样的调整,只需要几秒钟的时间。改进的位置控制使得生产效率提高50%,同时大幅提高的精度使得生产过程可以安心提速。

ANCA Motion的直线电机最初是为兄弟公司昂科机床有限公司的FX Linear和MX Linear工具磨床设计的。ANCA是CNC工具磨削技术的领导者,自1974年以来连续取得多个世界第一。LinX® 系列直线电机是在世界一流的工程文化中开发出来的,大大推动了微米级工具磨床的发展。

LinX® 系列管状直线电机的故障率极低,适用于各种严苛的工作环境。

我们有近两百名工程师在世界各地办公,国际化的服务网络可以为客户提供强有力的支持。


 

16 七月 2020