리니어 모터는 1845년 영국인에 의해 발명되었지만 당시 리니어 모터의 공극이 너무 크고 효율이 매우 낮아 적용할 수 없었다.1970년대 이후 Kollmorgen도 출시되었으나 높은 비용과 낮은 효율성으로 인해 개발이 제한되었습니다.1970년대가 되어서야 선형 모터가 점차 개발되어 일부 특수 분야에 적용되었습니다.1990년대에 리니어 모터는 기계 제조 산업에서 사용되기 시작했습니다.이제 세계의 일부 기술적으로 진보된 머시닝 센터 제조업체는 고속 공작 기계에 이를 적용하기 시작했습니다.예를 들어, 잘 알려진 회사는 리니어 모터를 사용하는 고속 및 고정밀 머시닝 센터를 출시하고 있습니다.Leapion은 또한 LF-6060Mi 고정밀 섬유 절단기에 선형 모터를 사용하여 출시했습니다.
다음은 주로 관련 산업에 대한 참조로 고속 무소음 리드 스크류와 리니어 모터의 몇 가지 주요 특성을 비교한 것입니다.
리니어 가이드는 속도면에서 상당한 이점이 있습니다.
리니어 모터
속도: 300m/분
가속: 10g
볼 나사: 120m/min
가속: 1.5g
속도와 가속도에 비해 리니어 가이드는 상당한 이점이 있으며 가열 문제가 성공적으로 해결되면 리니어 모터의 속도가 더욱 향상되는 반면 '회전 서보 모터 + 볼 스크류'의 속도는 제한적이며 갱신이 어렵습니다. 더 개선하십시오.
동적 응답에서 리니어 모터는 모션 관성, 클리어런스 및 메커니즘 복잡성 문제로 인해 절대적인 이점을 갖습니다.
속도 제어에서 빠른 응답과 더 넓은 속도 조절 범위로 인해 리니어 모터는 시동 순간에 최고 속도를 달성할 수 있으며 고속으로 작동할 때 신속하게 정지할 수 있습니다.속도 조절 범위는 1:10000에 도달할 수 있습니다.
리니어 모터
동일한 토크를 제공할 때 리니어 모터는 '로터리 서보 모터 + 볼 스크류'의 약 2배의 에너지 소비량을 보입니다.'회전 서보 모터 + 볼 나사'는 에너지 절약 및 힘 증가 전송 구성 요소이며 리니어 모터의 신뢰성이 제어됩니다.시스템의 안정성은 주변 지역에 큰 영향을 미칩니다.롤링 가이드에 대한 강한 자기장의 영향과 철가루 및 자성 먼지의 흡착을 차단하기 위해 효과적인 자기 격리 및 보호 조치를 취해야 합니다.
다음 예를 통해 리니어 모터와 '회전 서보 모터 + 볼 나사'의 일부 기능을 쉽게 이해할 수 있습니다.
일본 회사의 초고속 갠트리 머시닝 센터.X 및 Y 축은 V=120m/min인 선형 모터에 의해 구동됩니다.SUPER S의 DN 값이 기존 나사의 경우 70,000에서 150,000에서 220,000으로 속도 향상을 경험했지만 '회전 서보 모터 + 볼 나사 (HIWIN SUPER S 시리즈)'를 적용하지 않은 이유는 다음과 같습니다. 순수한 기계 변속기의 부드러운 하복부, 선형 속도, 가속 및 스트로크 범위의 증가는 항상 제한됩니다.Φ40×20mm의 제품을 선택하면 Vmax=110m/min, Nmax=5500rpm의 고속으로 인해 스트로크 범위는 한계에 의해 제한됩니다. 물론 회전 속도 Nc의 제한이 너무 길면 안 됩니다.Φ40×40mm의 큰 리드를 가진 제품을 사용하면 Vmax=220m/min이 되어 높은 위치 결정 정도를 얻을 수 없는 경우가 분명합니다.220,000의 DN 값에 도달할 수 있으며 한쪽에서 HIWIN을 반영합니다.Φ40×20(double head) mm 제품을 선택하여 n≈4000～5000 rpm, V=80～100m/min 조건에서 사용하면 안전성, 신뢰성, 수명 모두 건너뛰기(확정)od .예상 값보다 높을 수 있습니다.실제로 지금까지 고속 및 고정밀 CNC 금속 절삭 공작 기계(CNC 성형 공작 기계 제외)에서 속도 V ≥ 120m/min은 여전히 SUPER S 시리즈 드라이브를 사용합니다.'서보 모터 + 볼 스크류'의 가장 좋은 적용은 중급 고속 CNC 장비와 V=40~100m/min, 가속도 0.8~1.5(2.0)g 및 정확도를 요구하는 일부 고급 CNC 장비입니다. P3 이상.
볼 스크류 + 서보 모터
정확도 면에서 리니어 모터는 간단한 전송 메커니즘으로 인해 보간 지연 문제를 줄입니다.위치 검출 정확도, 재생 정확도, 절대 정확도, 위치 검출을 통한 피드백 제어는 '회전 서보 모터 + 볼 스크류'보다 높으며 달성하기 쉽습니다.
리니어 모터 포지셔닝 정확도는 0.1µm에 달할 수 있습니다.
'회전식 서보 모터 + 볼 나사' 최대 2-5µm의 위치 정확도, CNC, 서보 모터, 백래시 없는 커플링, 스러스트 베어링, 냉각 시스템, 고정밀 롤링 가이드, 너트 시트, 테이블 폐쇄 루프가 필요합니다. 변속기 부품 전체 시스템의 경량화 및 높은 격자 정확도여야 합니다.
'회전형 서보 모터 + 볼스크류'의 높은 안정성을 달성하려면 이중 축 드라이브를 채택해야 합니다.리니어 모터는 고열 부품이므로 강력한 냉각 대책이 필요합니다.같은 목적을 달성하기 위해 리니어 모터는 더 높은 가격을 지불해야 합니다.
리니어 모터와 '회전 서보 모터 + 볼 스크류'의 두 가지 구동 방식에는 장점이 있지만 단점도 있습니다.둘 다 CNC 공작 기계에 대한 최적의 적용 범위를 가지고 있습니다.
리니어 모터 드라이브는 고속, 초고속, 고가속 및 대량 생산 배치, 포지셔닝이 필요한 많은 이동, 속도 및 방향의 빈번한 변경과 같은 CNC 장비 분야에서 고유한 이점을 가지고 있습니다.예를 들어 자동차 산업과 IT 산업의 생산 라인, 정밀하고 복잡한 금형 제조.
대규모, 초장거리 고속 머시닝 센터, 경합금의 '중공' 가공, 얇은 벽 및 금속 제거율이 높은 항공우주 제조 필수 부품.예를 들어, 미국 CINCI ATI Company의 'Hyper Mach' 머시닝 센터(46m);일본 MAZAK사의 'HYPERSONIC 1400L 초고속 머시닝 센터'.가격면에서 리니어 모터의 가격이 훨씬 높기 때문에 리니어 모터의 광범위한 적용이 제한되는 이유이기도 합니다.
독일 DMG에서 두 가지 주행 방식을 동시에 사용하고 있다는 사실도 장점이 있음을 보여준다.리니어 모터는 개선의 여지가 더 많습니다.미래에는 리니어 모터의 기술이 더욱 성숙해지고 출력이 증가하며 비용이 감소하고 응용 분야가 더욱 광범위해질 것입니다.그러나 에너지 절약 및 소비 감소, 녹색 제조 및 두 구조 자체의 특성인 '회전 서보 모터 + 볼 나사' 드라이브의 관점에서 볼 때 여전히 넓은 시장 공간이 있습니다.리니어 모터가 고속(초고속) 및 하이엔드 CNC 장비의 주류 구동 방식이 될 것이지만, '로터리 서보 모터 + 볼 스크류'는 중급 고가에서 계속 주류 위치를 유지할 것입니다. -속도 CNC 장비.
