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Dieser Abschnitt bietet einen Überblick über Lineare Servomotoren sowie ihre Anwendungen und Funktionsweisen. Werfen Sie auch einen Blick auf die Liste der 0 Hersteller von Lineare Servomotoren und deren Firmenranking.
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Lineare Servomotoren sind Elektromotoren ohne rotierende Welle, die eine lineare Bewegung ausführen und in Servomechanismen für die Maschinensteuerung eingesetzt werden.
Während die meisten Motoren eine rotierende Bewegung aufweisen, haben Linearmotoren im Allgemeinen eine lineare Bewegung. Bei Linearmotoren handelt es sich um Antriebs- und Fortbewegungsvorrichtungen, wie man sie von Autos mit Linearmotor usw. kennt. Servomotoren sind Motoren, die zur Steuerung von Position, Geschwindigkeit usw. in Servomechanismen verwendet werden.
Bis vor kurzem waren rotierende Servomotoren die Hauptstütze von linearen Bewegungssystemen in Industriemaschinen und Messgeräten, aber in den letzten Jahren haben lineare Servomotoren, die durch die Wirkung des von Permanentmagneten erzeugten magnetischen Flusses und des durch eine Spule fließenden Stroms arbeiten (Flemingsche Regel), Aufmerksamkeit erregt.
Lineare Servomotoren werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Die Anwendung hängt vor allem von der Größe ab.
Diese werden in Tischgeräten verwendet. Hauptsächlich für die Beobachtung industrieller Produkte und für biologische und biotechnologische Anwendungen. In Bereichen, in denen zunehmend hochauflösende Bilder und deren Verarbeitung erforderlich sind, müssen die Wellenmotoren ein hohes Auflösungsvermögen aufweisen.
Diese Baugröße ist die am häufigsten verwendete und wird häufig in Bereichen eingesetzt, in denen hohe Schubkraft, hohe Präzision und hohe Geschwindigkeit erforderlich sind, wie z. B. bei der Positionierung und Bewegung von Teilen in Werkzeugmaschinen und Halbleiteranlagen.
Sie werden in anderen Spezialmaschinen eingesetzt, die eine hohe Beschleunigung erfordern.
Die lineare Bewegung eines linearen Servomotors beruht auf der Funktionsweise, dass ein Linearmotor, der aus einer Welle mit einem Magneten auf der Achse und einem Läufer mit einer Spule besteht. Durch die Wirkung des durch die Spule fließenden Stroms und des durch den Permanentmagneten erzeugten magnetischen Flusses wird eine Schubkraft erzeugt, d. h. die Fleming'sche Regel der linken Hand.
Bei der Welle handelt es sich in der Regel um ein Rohr aus rostfreiem Stahl, das in gleichen Abständen mit Magneten gefüllt ist, und der Antrieb besteht aus einer dreiphasigen Spule, die um die Welle gewickelt ist. Der Antrieb kommt nicht mit der Welle in Berührung, sein Einbau hat keine Auswirkung auf den Schub selbst und die Montage ist einfach. Sie arbeiten durch die Erzeugung von Schub durch den von den Permanentmagneten erzeugten magnetischen Induktionsfluss und den durch die Spulen fließenden Strom.
Zu den Merkmalen von Motoren auf Wellenbasis gehören die hochpräzise Positionierung bei Verwendung von hochpräzisen Linearmaßstäben, Spielfreiheit und fast kein Cogging, da kein Kern vorhanden ist. Unter Cogging versteht man die feine Vibration der magnetischen Anziehungskraft zwischen Welle und Läufer in einem Motor, die vom Drehwinkel abhängt.
Da es im Inneren keine Schrauben, Muttern oder andere mechanische Strukturen gibt, ist eine Hochgeschwindigkeitsbewegung möglich. Die Genauigkeit der Bewegung ist zwar hervorragend, aber die Steifigkeit ist gering, da sich die feste und die bewegliche Seite nicht berühren, so dass sie sich nicht für schwere Zerspanungsarbeiten mit hohem Widerstand eignen. Sie werden in Anlagen zur Bearbeitung von elektronischen Bauteilen wie Halbleitern und medizinischen Komponenten eingesetzt. Ihre kompakte Größe und ihr einfacher Aufbau sind beim Einbau in Geräte von Vorteil.
Eine der Anforderungen an die heutigen Hochleistungs-Industriemaschinen ist die Notwendigkeit einer hochpräzisen Bearbeitung bei gleichzeitig hohen Bearbeitungsgeschwindigkeiten. Bevor Lineare Servomotoren auf den Markt kamen, wurde bei Linearaktuatoren eine Kombination aus einem Drehmotor und einer gelagerten Kugelumlaufspindel als Bauteil zur Umwandlung von Rotationskraft in Linearkraft verwendet.
Mit herkömmlichen Methoden ist es technisch schwierig, sowohl eine höhere Präzision als auch höhere Betriebsgeschwindigkeiten zu erreichen, und die Wartung ist tendenziell häufiger. Lineare Servomotoren hingegen sind berührungslos und haben viele Vorteile: Sie zeichnen sich durch hohe Geschwindigkeiten aus, ihre Positioniergenauigkeit kann leicht auf einen hohen Präzisionsgrad erhöht werden und sie benötigen keine Wartung.
Die Herausforderungen beim Einsatz von Linearen Servomotoren in Werkzeugmaschinen liegen in ihrer Leistungsdichte und Regelbarkeit. Im Vergleich zu herkömmlichen Drehmotoren und Kugelumlaufspindeln ist die Steuerbarkeit der Bewegung schwieriger, und es ist ein hohes technisches Niveau erforderlich, um eine hohe Leistungsdichte zu gewährleisten.
Die jüngsten technologischen Innovationen der Hersteller haben diese Herausforderungen gemeistert, und lineare Servomotoren finden allmählich eine immer größere Verbreitung in Werkzeugmaschinen und Industrieanlagen.
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