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滾柱導軌決定直線電機的質(zhì)量

來源: | 作者:紅光滾柱 | 發(fā)布時間: 2012-01-05 | 1535 次瀏覽 | 分享到:

        所使用的滾柱導軌也會和別的因素一起對直線電動機的性能和質(zhì)量起著共同的決定性作用,。Etel公司在研制線性驅(qū)動裝置時碰到的一項挑戰(zhàn)就是要制造這樣一種導向裝置,，使驅(qū)動裝置的磁性軌道要直接整合到導軌的型材中往,。因此，他和Franke 公司一起研制了線性驅(qū)動裝置,。
        直線電機在產(chǎn)業(yè)應用中越來越多地取代帶有易磨損機械傳動部件的驅(qū)動裝置,。它們可以提供很高的速度和加速度、很好的調(diào)節(jié)精度并精確的定位,。直線電動機的優(yōu)點在于,，所供給的電能可直接轉(zhuǎn)換成線性運動，完全不需要任何用于轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換機械的中間元件,。
        直線電機的應用領域非常廣泛,，包括醫(yī)療技術(shù)、光學,、電子,、紡織產(chǎn)業(yè)、機械制造,、裝卸輸送及包裝產(chǎn)業(yè)等等,。例如，電子結(jié)構(gòu)元件的制造和加工的工藝過程的要求非常高：尺寸為1mm× 0.5mm的電子元件必須以非常高的精度與插裝的安全性進行定位,。電子產(chǎn)業(yè)中插裝自動裝置的操縱周期時間經(jīng)常小于0.5s,，驅(qū)動裝置必須達到5μm的定位精度同時達到很高的加速度值。
對機械的要求特別高
        這種使用直線電機可以達到的加速度又對直線導軌的機械結(jié)構(gòu)提出了很高的要求（圖1）,。直線電機在操縱中會產(chǎn)生很高的持久性的軸向力,。導向裝置必須吸收所出現(xiàn)的3000N的力,。因此在高動態(tài)的運轉(zhuǎn)應用中（pick-and place）要求要有重量輕,、剛性高并且堅固的機械導向裝置,。
        此外，還要求直線電機具有很長的使用壽命,。要求直線導軌要能運行20000km以上,。不答應由于更換部件或再校準造成停工而發(fā)生昂貴的維修和修理用度的情況出現(xiàn)。導向系統(tǒng)必須在整個使用壽命期間減少維修或不需維修并且清潔地運行,。在操縱期間,，由于高溫順高動態(tài)的原因，不能答應潤滑劑和任何雜質(zhì)有溢出的現(xiàn)象出現(xiàn),。在長壽命和維修周期之間必須有最佳的協(xié)調(diào)和配合,。
直接驅(qū)動的線性系統(tǒng)的機械效率要遠遠高于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的系統(tǒng)。在直線電機系統(tǒng)中,，惟一必須的機械部件是直線導軌,。因此導向裝置要移動部分的質(zhì)量應保持盡可能小。另外要求直線導軌的質(zhì)量要小的原因在于,，所移動的質(zhì)量對直線電機的調(diào)節(jié)會產(chǎn)生直接的影響,。
        對直線導軌的要求是：定位精度高、不需維修,、使用壽命長,、運行噪聲低、導軌質(zhì)量小,、加速度和速度高等等,。此外，其經(jīng)濟性也要好,。Etel公司為了研制出滿足這些條件的線性驅(qū)動裝置,，必須要找到一種適合的導軌。在此項工作中所面臨的挑戰(zhàn)是：驅(qū)動裝置的磁性軌道要直接整合到導軌的型材中往,。
        為用戶定制的鋁滾柱導軌
        Franke公司為了滿足這些要求而研制出了為用戶定制的鋁滾柱導軌,。鋁滾柱導軌有各種規(guī)格型號供給，為了上述的應用選擇了為用戶定制的鋁型材的FEH系列的型號,。使用了特種的型材和特種滾柱導向板,，它們具有為此項應用而調(diào)整的導軌外形輪廓。直線電機的磁性軌道和丈量系統(tǒng)整合到了直線導軌的鋁型材中,。
        設計承載系數(shù)很高的滾柱在滾柱導向板中呈90°角錯位安放,，以四點的幾何外形進行支撐。因此,，可以從所有方向吸收同樣大小的力,，也包括直線電機的很高的軸向力,。設計尺寸較大的滾柱可以有較快的起動反應速度，安全和均勻地導向,。對于高動態(tài)的運轉(zhuǎn)應用（pick-and place）,，特種導軌（圖2）由于其定義的精確運行實現(xiàn)所需要的重復精度。
        鋁滾柱導軌進行了整個壽命期間的潤滑,，不需再進行補充潤滑,，可以滿足不需維修的條件。帶外罩的滾柱可以防止?jié)櫥瑒┑奈廴?。?jù)制造商介紹,，整個系統(tǒng)終身不需維修。直線導軌在承載情況下速度可達10m/s,，加速度可達 40m/s2,。
        產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中所發(fā)生的運動很大一部分是線性運動。一些材料需要從一臺機器輸送到另一臺機器,，零部件需要在一臺機器或裝置內(nèi)部的各個加工工位之間往返運動,。一些元件和粘結(jié)劑需要裝上或涂敷上，包裝袋要填充物料及封口,。使用直線電機可以給設計師們提供解決這些工作任務的完整方案,。根據(jù)分析猜測，歐洲的直線電機市場將會從2001年的4700萬歐元增長到2008年的1.04億歐元,，其中德國占有大部分市場份額,。

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