直線電機常見問題

作者:Mosen摩森機電 日期:19/08/05 15:11 瀏覽:754

隨著科技的發(fā)展,越來越多的機器設備進入了人們的生活;直線電機的出現(xiàn)更是減輕了相關人員的工作量,但是它有時也是會出現(xiàn)問題的。那么常見的問題有哪些呢?     

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1.增量光柵Z信號可否作零點?圓光柵編碼器如何選用?   

無論直線光柵還是軸編碼器其Z信號的均可達到同AB信號相同的精確度,只不過軸編碼器是一圈一個,而直線光柵是每隔一定距離一個,用這個信號可達到很高的重復精度。可先用普通的接近開關初定位,然后找最為接近的Z信號(每次同方向找),裝的時候不要忘了將其相位調的和光柵相位一致,否則不準。

     

2.不加外置編碼器可以嗎?

由于我們提供的線性伺服馬達都屬于高精度定位用途,結構上一定需要位置回饋系統(tǒng)來提供整體控制上的換相以及定位精度的目的,因此一般都需要搭配光學尺才可以達到功能需求。如果精度要求不是很高,也可以選擇搭配磁性尺。

    

3. 穩(wěn)定時間有多快?

由于穩(wěn)定時間牽涉的原因非常多,包括負載的大小、負載的姿勢、增益的調整、整定框的大小、行程的長短等等,通常都必須各案討論。


4.可以選用絕對式編碼器嗎?

可以,但是搭配的驅動器和控制器要特別選擇。

   

5.需不需要多軸運動控制卡或者控制器?

依照搭配的驅動器,可以搭也可以不搭,采用BAS或者cor驅動器也可以有獨立的運動功能,只要用簡單的I/O就可以下達預設的運動指令,可以不用搭配軸卡。

   

6.行程可以做多長?

基本上不受限制,因為采用磁軌拼接的方式,實際上如果是整組定位平臺的話,有6米長的實際案例。

  

7.價格與滾珠螺桿相比差多少?

目前線性馬達的價格比滾珠螺桿稍貴。如果螺桿是做精密定位,而不是大推力高應力場合,則價格會更加接近。

 

8.推力有多少?

LM系列的瞬間推力可高達2300牛(N);LMI系列的的瞬間推力可高達1969N。

   

9.線性馬達可否當Z軸使用,或者斜放使用?

可以,但必須考慮負載大小、傾斜角度,并視需求提供特殊的配重的機構(如彈簧),以及數(shù)字霍爾組件來搭配。


10.電機可承受多大的負載?

電機只是提供定位系統(tǒng)中一個力量的來源而已,搭載重量主要依存于加速度的需求,越大的質量會對滑軌或空氣軸承造成更大的負荷,對滑軌而言也會加大摩擦力,對于這個問題并無法有統(tǒng)一的答案。


11.電機的功率有多大?

由于直線電機是用線性運動方向的力量來計算的,所以選用的時候是以加速度、速度、推力來計算的,并不適合用瓦數(shù)來選用。

以功率來講,目前我們的馬達都在2kW以下。


12.使用壽命有多長?

線性馬達本身主要由線圈及永久磁鐵構成。所以正常使用下并無壽命問題,但是搭配的線性滑軌、纜線、跑線槽等等卻都是消耗性的,所以壽命是受限于這些零件及材料。一般正常使用而言,六年應該沒有問題。


13.不是無塵室可以使用嗎?使用的環(huán)境如何?

一般而言無塵車間等級1000都沒有問題,如果有更高的需求,請洽本公司。至于一般的使用環(huán)境,必須沒有油污、沒有水氣、無嚴重粉塵的環(huán)境。如果有特殊的環(huán)境需求,請洽本公司。

  

14.可以加水冷嗎?

目前電機都為自然冷卻,有關熱的設計,請?zhí)峁┴撦d,運動速度,加速度,休息時間等資料給我們,我們可以提供更詳細的計算,以完成最佳的系統(tǒng)設計。

  

15.發(fā)熱問題

任何馬達皆有發(fā)熱問題伴隨,在設計階段就要考慮這個問題,發(fā)熱主要來自加減速度,如果加減速度所需的電流都維持在馬達及驅動器的連續(xù)電流之下,則不會有嚴重的發(fā)熱問題。

如果在加減速的過程中,有短暫的大電流的需求,則必須在作運動規(guī)劃的階段就考慮等效推力,視實際需求,加入暫停運動的時間。

       

另外如果馬達持續(xù)推擠工作物的電流大于上述的連續(xù)電流,也要注意過熱問題。

一般而言,直線電機的構造有利于散熱,而LM系列電機的線圈比較沒有足夠的散熱空間,所以在設計運動系統(tǒng)時,必須考慮馬達結構的散熱特性。


16.直線電機在控制上與旋轉型的AC伺服馬達有什么不同?

基本上控制的方式大同小異,例如采用脈波控制的話,運動控制卡依然是發(fā)送脈波到驅動器去,此外如果是速度模式或電流模式(或稱轉矩或力量模式)也一樣由運動控制器送出電壓到驅動器。不同的是,控制線性馬達時,不須再有繁復的轉換計算,減速比等計算,只要直接以運動方向的距離來思考,計算即可,設定也是直接用運動方向的加速度及速度即可。


17.速度穩(wěn)定性如何?

通常會要求速度穩(wěn)定性的應用會以速度波動范圍來衡量好壞,這個性能主要依存于電機本身的特性,例如頓力,還有滑軌以及纜線還有跑線槽的特性。LM系列的馬達特別適合于這樣的需求。一般速度波動為1.5%

   

18.速度最快多快? 最慢多慢?

高速運動除了受行程的影響之外,負載、電機推力所造成的加減速都是關鍵。實際上以測試過的經驗來講,選擇好點的導軌與拖鏈最快跑到4m/s沒有問題。但如果速度再提高必須考慮滑軌,跑線槽等外圍的搭配。

低速運動基本上并沒有特殊限制,只要運動控制器可以支持,基本上每秒要跑數(shù)個微米都應該沒有問題。

 

19.有哪些客戶在使用或者測試?

點膠機、雷射LCD修補機、雷射切割機、水刀應用、TFT面板檢測機、PCB雷射檢測、蛇腹壽命測試機、PCB板光學檢測機、PCB鉆孔機、安全帶加速度測試機、晶圓搬送手臂、光罩檢查設備、LCD裸片檢查機、CCD鏡頭上件機。

已經使用在臺灣、韓國、中國、德國、東南亞等國家和國內的科研院所及高端設備制造廠家。

 

20.解析度(分辨率)多少?

可以搭配各種位置回饋系統(tǒng),1微米的磁柵尺和光學尺最為普遍。當然也可以選擇例如0.5或者0.1微米的光學尺,但要注意運動控制卡是否可以支持高速運動。 

 

21. 重復定位精度呢?

一般大約可以做到正負1-2個分辨率以內。

  

22.絕對精度一般多少?

一般而言精度是依行程不同而不同,隨著行程加大而變大,基本上可以按照下述公式計算:(30/1000) x 長度(mm) + 5 (分辨率:微米)

雖然精度會隨著長度變長而變大,但是如果可以利用溫控讓精度延著行程的變化不發(fā)生很大的變動,一般而言可以利用補償?shù)姆绞絹磉M一步提升精度,我們也可以提供這方面的方法供客戶自行參考以加強精度性能。

  

23.垂直度可達多少呢?

正負10 角秒。

   

24.直線度大約多少呢?

以鋁材質基座為例,每300mm正負0.01mm

  

25.哪種形式較適合我的應用呢?

大推力,點對點運動,基本上推薦LMI系列。

零件重量輕,需要特別平滑的掃描運動,電子業(yè)、半導體業(yè),可以使用LMC系列,體積小、加減速高。當然點對點運動也是絕對沒有問題的。

我們提供上述不同型式的標準化的定位平臺,如果您對于單獨的直線電機組件、動子、定子已經有應用經驗,我們也可以單獨組件,我們也會提供組裝的注意事項,光學尺磁柵尺搭配的方式及機構的設計建議供您參考。

    

26.為何要使用直線電機,與滾珠螺桿比起來有何差異?

直線電機采用直接驅動的方式,可以減少定位系統(tǒng)的零件數(shù)目,降低機構復雜度,提高可靠度。

直線電機的速度比滾珠螺桿快,而且當行程越長的時候,直線電機越有利,因為直線電機的定子采用模塊式設計,可以無限連接模塊,所以基本上行程不受限制。滾珠螺桿行程長則會有下垂的問題。

直線電機因為直接驅動所以沒有背隙的問題。


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