準(zhǔn)備為特定設(shè)備或機(jī)器選擇直線絲桿滑臺(tái)的設(shè)計(jì)師應(yīng)該有一個(gè)問題清單,可以問這些設(shè)備的供應(yīng)商和制造商。這些列表通常包含大多數(shù)執(zhí)行器公司準(zhǔn)備的FAQ(常見問題)。但在很多情況下,這些賣家希望潛在買家提出其他可能更深入、更有啟發(fā)性的問題:所謂的常見問題。
1、我需要長(zhǎng)行程的速度和準(zhǔn)確性,我應(yīng)該使用什么類型的滑臺(tái)?
許多設(shè)計(jì)工程師高估了傳統(tǒng)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的長(zhǎng)期運(yùn)行精度。他們錯(cuò)誤地認(rèn)為,如果驅(qū)動(dòng)器在短期內(nèi)運(yùn)行良好,它在長(zhǎng)期內(nèi)也會(huì)運(yùn)行良好。雖然許多類型的直線滑臺(tái)滿足工程師通常要求的三個(gè)要求中的兩個(gè)(長(zhǎng)行程、高速度和高定位精度),但直線絲桿滑臺(tái)是唯一能夠滿足所有這些要求的致動(dòng)器。它們通常用于半導(dǎo)體制造、消費(fèi)電子檢測(cè)、醫(yī)療和生命科學(xué)應(yīng)用、機(jī)床、印刷和包裝應(yīng)用。
為了提供一些背景知識(shí),讓我們定義一個(gè)直線電機(jī)?;旧?,直線電機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)電機(jī),展開后平放。這允許電機(jī)直接連接到線性負(fù)載。相比之下,其他設(shè)計(jì)使用旋轉(zhuǎn)電機(jī)并機(jī)械耦合它們,這將導(dǎo)致反沖、效率降低和其他不準(zhǔn)確性。在相同的行程長(zhǎng)度下,直線電機(jī)通常比滾珠絲杠具有更高的最大速度。
目前,直線電機(jī)主要有三種類型。第一個(gè)是鐵芯,它的齒上纏繞著線圈,由黑色材料制成,周圍是層壓板。這些電機(jī)具有最高的單位尺寸功率,良好的熱傳遞,并且通常是最便宜的。然而,電機(jī)中的鐵會(huì)導(dǎo)致電阻增加(由于電機(jī)磁體的相互作用而產(chǎn)生的扭矩),因此它們往往比其他類型的非鐵直線電機(jī)略低。
顧名思義,無鐵直線電機(jī)內(nèi)部沒有鐵。葉輪本質(zhì)上是一個(gè)環(huán)氧樹脂板,其中插入了緊密纏繞的銅線圈。它在兩排相對(duì)的磁鐵之間滑動(dòng)。(這也叫U型通道軌道。磁鐵一側(cè)的墊圈將它們連接在一起。無鐵電機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是電阻低,無約束力。這使得它們比鐵芯電機(jī)更精確。兩排磁鐵使得無鐵芯電機(jī)比鐵芯電機(jī)更貴。熱傳遞也很難控制,因此盡早了解特定應(yīng)用中是否存在過熱風(fēng)險(xiǎn)非常重要。最新的無鐵芯電機(jī)具有重疊繞組,為散熱提供更多的表面接觸。這種設(shè)計(jì)還允許電機(jī)具有更高的功率密度。
第三種也是最后一種類型是無槽直線電機(jī),它基本上是前兩種類型的混合。無槽電機(jī)有像鐵芯一樣的單排磁鐵,這有助于降低其價(jià)格。與鐵芯電機(jī)相比,疊片鐵可以確保良好的傳熱,并減少牽引力和抓地力。無槽電機(jī)除了價(jià)格便宜之外,還具有比無鐵芯電機(jī)高度低的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于喜歡讓機(jī)器中的組件盡可能小的設(shè)計(jì)師來說,節(jié)省的每一毫米空間都很重要。
2、我如何知道給定的驅(qū)動(dòng)器是否適合在特定環(huán)境中使用?
一個(gè)。設(shè)計(jì)人員常常孤立地選擇執(zhí)行器,而不管它們的使用位置。線性執(zhí)行器具有關(guān)鍵的運(yùn)動(dòng)部件,這些部件只能在其設(shè)計(jì)和制造的環(huán)境中正常運(yùn)行。使用錯(cuò)誤的線性執(zhí)行器可能會(huì)導(dǎo)致從錯(cuò)誤控制到執(zhí)行器本身無法修復(fù)的損壞等問題。對(duì)于“惡劣的環(huán)境”應(yīng)用,例如排出顆粒和碎屑的切削工具,必須密封和屏蔽驅(qū)動(dòng)器以保護(hù)它們免受污染。
相反,沒有適當(dāng)保護(hù)的驅(qū)動(dòng)器會(huì)將污垢帶入清潔環(huán)境并危及應(yīng)用。正常磨損會(huì)導(dǎo)致隨著時(shí)間的推移線性階段產(chǎn)生顆粒?;蛘撸瑵崈羰业恼婵窄h(huán)境通常僅限于使用不排放任何顆粒的設(shè)備,因此在這些環(huán)境中使用的執(zhí)行器必須配備密封件和防護(hù)罩,以防止顆粒進(jìn)入環(huán)境。一些提供線性運(yùn)動(dòng)的機(jī)械設(shè)備(例如半導(dǎo)體加工)一次只能移動(dòng)幾微米,因此即使是最小量的污染也會(huì)損壞和破壞應(yīng)用程序。
墊圈和套筒可保護(hù)關(guān)鍵部件免受惡劣環(huán)境的影響,并使直線絲桿滑臺(tái)能夠按設(shè)計(jì)運(yùn)行。對(duì)于清潔環(huán)境,密封件和防護(hù)罩可保護(hù)應(yīng)用環(huán)境免受驅(qū)動(dòng)器(而非驅(qū)動(dòng)器本身)可能產(chǎn)生的污染物的影響。除了密封件和防塵罩外,定制的線性執(zhí)行器還可以設(shè)計(jì)有泄壓端口,以清除設(shè)備上的碎屑,以保持最佳性能和使用壽命。
選擇線性執(zhí)行器時(shí),必須考慮各種環(huán)境因素。這些因素包括環(huán)境溫度、濕度、接觸化學(xué)品和氣體(室內(nèi)空氣除外)、輻射、氣壓水平(用于真空應(yīng)用)、清潔度和附近的設(shè)備。例如,附近是否有可能傳遞影響線性平臺(tái)性能的振動(dòng)的設(shè)備?
線性平臺(tái)的防護(hù)等級(jí)(IP)(通常在其規(guī)格中列出)表明它是否對(duì)特定環(huán)境具有足夠的保護(hù)。防護(hù)等級(jí)IP是外殼密封防止異物(灰塵和污垢)和各種形式的濕氣進(jìn)入的有效性等級(jí)。
底盤等級(jí)的形式為“IP-”后跟兩個(gè)數(shù)字。第一個(gè)數(shù)字表示對(duì)運(yùn)動(dòng)部件和異物的防護(hù)等級(jí)。第二個(gè)數(shù)字表示防止暴露于各種水分水平的保護(hù)級(jí)別(從滴水到飛濺到完全浸沒)。
在選擇過程的早期花時(shí)間檢查驅(qū)動(dòng)器的IP等級(jí)提供了一種快速簡(jiǎn)便的方法來淘汰不適合環(huán)境的單元。例如半封閉模組不提供防潮保護(hù),但可以防止手指大小的物體進(jìn)入。如果防潮性是必不可少的,請(qǐng)尋找具有更高等級(jí)的執(zhí)行器,例如封閉式模組,它可以防塵和防濺水。然而,沒有進(jìn)入或防潮保護(hù)的驅(qū)動(dòng)器可以為環(huán)境提供一種經(jīng)濟(jì)的替代方案,而無需擔(dān)心污染物。
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