直線驅（qū）動，更卓越，更高效
2021-10-19 來源：ANCA對外交流與公共關係（xì）部 作者：Sepideh Zandieh
能量的形式多樣，可以是儲能，也可以是（shì）動能，即運動。電機就是將儲存的能量轉化為動能。
與其他萬物一樣，運動產生的方式也在不斷發展。
作為一種相對較新的驅動方式，管狀（zhuàng）直線（xiàn）運動正越（yuè）來越受到機床製造（zào）、工廠自動（dòng）化、包裝、印（yìn）刷和材料處理等各種應用的青睞。
由於在精度，速（sù）度（dù），效率等各方麵優勢（shì）顯著，管狀直線電（diàn）機在製造業，物流和其他領域大（dà）受歡迎，本文將對這種電機和其他三種最常見的驅動方式展開比較與研（yán）究。
對（duì）於許多企業而言，能耗和員工安全都（dōu）是重中（zhōng）之重，任何（hé）可以提高生產效率和員工（gōng）安全的方法（fǎ）都值得考慮。
ANCA Motion來自澳（ào）大利（lì）亞，是運（yùn）動控製係統與軟硬件（jiàn）的開發商和（hé）製造商，同（tóng）時為其（qí）姐妹公司ANCA數控機床提供服務。2014年起，ANCA在其全球著名的工具和刀具磨床（chuáng）中配備了LinX®管（guǎn）狀直線電機，並將其應用在FX Linear和MX Linear刀具磨床中。
在精密（mì）工具製造業中，微米級精度和生產效率十分重要，配有LinX®管（guǎn）狀直線（xiàn）電機的設備（bèi）不僅可以降低運行（háng）成本，還可獲得更好的表（biǎo）麵光潔（jié）度，更高的效率和可靠性，因此深（shēn）受客戶喜愛。
左圖：搭載LinX®的磨床所加工的刀具表麵光潔度
右圖：滾珠（zhū）絲杠磨床所加工的刀具表麵光潔度
氣缸
氣缸的曆史大約可以（yǐ）追溯到第二次世界（jiè）大戰。如今，它們是工廠的重要（yào）使用產品，可實現兩點間的快速（sù）移動（dòng）（噪（zào）聲較大）。
它（tā）們是（shì）工廠電力的主要消耗源。據估（gū）計，由於工作時會產生大量的熱量，使用（yòng）壓縮（suō）空氣直接執行運動所需的能量是使用電能的（de）十倍。
盡管效（xiào）率不高，但氣動技術已為人們所熟知，應用廣泛。
根據規模（mó）的不同，工廠有些情況下可能需要多台空氣壓縮機和/或一個複雜的氣路係統才能將壓縮空（kōng）氣輸送到所需位置。在這樣的氣路係統中，因（yīn）為氣體泄漏造成的損耗是非常高的。
這種係統帶來的主要問（wèn）題是它們缺乏靈活性。重新校（xiào）準不同生產過程的空氣壓力有（yǒu）時需要幾個（gè）小時。
與氣缸（gāng）不同，ANCA Motion的LinX®管狀直線電機采用基於伺（sì）服的（de）閉環控製，可（kě）以快速輕鬆地更改運動位置，這意味著它（tā）可以盡可能地（dì）縮短不同生產過程之間的調整時間（jiān）。它們還集成有分辨率為10um的位（wèi）置傳感器（qì），無需外（wài）部編碼器，不僅簡化了係統集（jí）成，同時也可滿足更（gèng）高的質量和產量要（yào）求。
這（zhè）樣，節約的能源成本可迅速與前期的投入成本相（xiàng）抵。相比於氣動技術，其回收期一般為18個月。
滾珠絲杠
相比氣動技（jì）術，滾珠絲杠的應用曆（lì）史更久（jiǔ）遠，大約經曆了一個多世紀的發展。現今它仍（réng）然存在，並廣泛應用於各個領域，如動力轉向和機械臂移動（dòng）。
這是一種間接的驅動方式，通過螺母和螺紋將（jiāng）旋轉運動變成（chéng）直線運動。
滾珠絲杠運動有其實用性，從其使用的曆史便可見一斑，但它也有缺點。
它無（wú）法迅速加減速。運動部件之間的接觸會（huì）產生摩擦和磨損，因此需要潤滑（huá）劑。潤滑劑有可能會成為汙染源。隨著（zhe）時間的推移，磨損還會導致維護成（chéng）本增加，性能下降。
由於螺紋與螺母之間存在著間隙，這也（yě）會引起另一個問題，就是反向間隙。
相比之下，LinX®管狀直線電機則（zé）更為靈活。由（yóu）於其直（zhí）接驅動的特點，它（tā）沒有反向間隙，動子（帶有銅繞組的電機線圈）和磁杆（帶有永磁鐵的（de）密封不鏽（xiù）鋼管）之間沒（méi）有摩擦。沒有摩擦意味著磨損更少，壽命更長，加工出來的刀具或其（qí）他應用領域（yù）的產品質量更佳。
LinX®電（diàn）機還能實（shí）現高達10米/秒的速度，大幅提升生產效率。
平（píng）板直線電機
平板直線電機（jī）（通常簡稱為直線（xiàn）電機）經（jīng）常被描述為旋轉電機的展開版本（běn），其中，旋轉電機的轉子（zǐ）（含永磁（cí）體）是平板直線電機的固定部分，而（ér）旋（xuán）轉（zhuǎn）電機的定子（包含線圈）是平板直線電機的（de）運動部分。
在非工廠環境中，這種原（yuán）理的應用例子有磁懸浮列（liè）車和軌道炮。而在工業環境中（zhōng），應（yīng）用這種原理（lǐ）的平（píng）板直線電機（jī）可憑借其高精度，高加減速和高推力應用於材料處理和機床中。
與滾（gǔn）珠絲杠相比（bǐ）較，平板直（zhí）線電機的優勢是沒（méi）有反向間隙。
這種電（diàn）機的缺點是無法在惡劣（liè）的環境中使用。另外（wài）由於電機線圈和磁塊之間存在吸引力，會產生機械應力和熱量。這（zhè）樣就可（kě）能需要使（shǐ）用單獨的冷卻係統（tǒng），反過來增加了機器的整體成本。另外，強大的下壓力會導致直線導（dǎo）軌更快地磨損，從（cóng）而（ér）需要經常進行更換。
為了解決以上這些問題，管狀（zhuàng）直線電機（jī）的設計可以充分（fèn）利用磁通量，電機線（xiàn）圈與（yǔ）磁杆之間沒（méi）有接觸，可實現更好的熱穩定性，延（yán）長設備使用壽命。同時，LinX®電機采用對稱設計，不存在下壓力。這些特性都使之可（kě）以勝任（rèn）嚴苛環境下的工作任務。
所以廠商（shāng）的設（shè）備可以以更低的成本，達到更優的精度。
來自澳大（dà）利亞的工程傳（chuán）承，譽（yù）享（xiǎng）全（quán）球
ANCA Motion的管狀直（zhí）線電機（jī）最初是為了讓ANCA數控機床在激（jī）烈的國際競爭中贏得更多（duō）優勢而設計的。ANCA是數控刀具磨削技術（shù）的全球領導者，自（zì）1974年以來創造了一係列世（shì）界之最（zuì），其墨爾本工廠（chǎng）生產（chǎn）的產品幾乎（hū）全部都遠銷海外。
LinX®係列電機不僅在（zài）刀具製造方麵有著多年（nián）的應用曆史，而且在（zài）全球擁有越來越多的客戶，在不同的行業和應用中發（fā）揮著廣泛的作用。這其中包括拾放，貼標，壓製（zhì），分揀，堆（duī）垛，傳送，產線分配以及自動化倉儲中的許多其他處理（lǐ）應用。
除了LinX®，ANCA還可提供係列的伺服驅動器，人機界麵和控製係統。
ANCA Motion在開發運動控製解決方案方麵有著數十年的經驗，還可與客戶合作研發定製化的解決方案。由（yóu）工程，銷售（shòu）和服務的專家組成（chéng）的本地團隊可為其提供全力（lì）支持。
除了定製電機（jī）之外，ANCA Motion提（tí）供兩個係（xì）列的標（biāo）準LinX®管狀直線電機：M係（xì）列（持續推力為80 N至287 N，峰值推力為1200N），防護等級IP 66，和S係列（持續（xù）推力為335 N至630 N，峰值推力為4270N），防護等級IP 67。
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如果您有機（jī）床行業（yè）、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯係本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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