Umgekehrter Linearmotor - neue

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Umgekehrter Linearmotor - neue
Komponenten + Systeme
Antriebstechnik
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10/2005
Hintergrundbericht
Umgekehrter Linearmotor
Schnelle Aktoren fordern Kugelgewindetriebe heraus
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können Sie sich
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www.konstruktion.de
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Das Prinzip des umgekehrten Linearmotors ist einfach: Der
Stator wird zur Schubstange, der bisherige Läufer wird an
der Maschine abgestützt. Copley Controls hat dieses Prinzip
weiterentwickelt und konnte die Schubkraft gegenüber bisherigen Modellen nahezu verdoppeln. Damit soll der Wettbewerb mit Kugelgewindetrieben gesucht werden.
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Copley Controls strebt mit seinem
neuen, linearen Hochleistungsaktor ein Umdenken bei linearen Positionierungsanwendungen an. Mit 1860 N maximaler Schubkraft
– mehr als das Doppelte bisheriger ServoTube-Modelle – erweitert der ServoTube 38 die
Anwendungspalette linearer, motorgestützter
Aktorik auch auf höhere Lasten.
Linearmotoren sind für ihre hohe Leistung
bei schmiermittelfreiem Lauf bekannt. Allerdings sind sie wegen ihrer hohen Kosten und
der aufwändigen Installation zumeist hoch
spezialisierten Anwendungen vorbehalten.
Der ServoTube 38 unterscheidet sich von traditionellen Linearmotoren, da sich bei dieser
Lösung die Schubröhre anstelle des Antriebsblocks bewegt. Das heißt, er verhält sich mehr
wie ein geräuscharmer Kugelgewindetrieb als
ein klassischer Linearmotor, ist aber gleichzeitig mit 8,7 m/Sek. mehr als 10 mal so schnell
wie ein typischer Gewindetrieb.
nearer Antriebslösungen auf zahlreiche industrielle Anwendungen.
Der ServoTube 38 bietet dank der Linearmotor-Technologie eine Wiederholgenauigkeit von 20 µ. Die zweiteilige Konstruktion
des ServoTube wird als berührungslos bezeichnet, da die Stellbewegung durch elektromagnetische Kraft anstatt eines mechanischen Zusammenwirkens von Spindel und
Mutter erfolgt. Daher entfällt sowohl die Wartung als auch die Schmierung der Bauteile.
Das berührungslose Design erlaubt zudem extrem dynamische, variable Stellbewegungen.
Das Gerät kann somit problemlos traditionelle Riemenantriebe sowie pneumatische oder
nockenbetätigte Aktoren ersetzen.
Da der ServoTube 3-phasig ausgelegt ist,
lässt er sich ansteuern wie rotatorische Servomotoren. Auf diese Weise können die Anwender einen Antrieb ihres bevorzugten Herstellers wählen, um den Planungsaufwand zur
Einrichtung und Programmierung eines neuen Antriebsmodells einzusparen.
Das im Aktor integrierte Lager kann ohne
zusätzliche externe Lager für Schub/Zug- und
Z-Achsanwendungen eingesetzt werden.
Außerdem entfällt im Unterschied zu anderen
zylindrischen Linearmotoren die zeitaufwändige Ausrichtung der Schubstange innerhalb
des Luftspaltes. Dank dieses neuartigen Lagers und der thermisch optimierten Bauweise
ist der Aktor extrem friktionsarm und benötigt weder Luft noch Wasserkühlung. Dies er-
möglicht zudem lange Standzeiten und einfaches Maschinendesign.
Copley Controls bietet den ServoTube 38 in
der hier beschriebenen Ausführung mit beweglicher Schubstange (als Aktor) und mit
beweglichem Antriebsblock (als OEM-Komponente) an. Außerdem lässt sich ein Modell
mit Parallelwicklung spezifizieren, das mit
den in den USA üblichen 110 V dieselbe Leistung erbringt wie das 240-V-Modell.
Die Komponente
Variabel einsetzbar
■ Der
Antriebsblock oder „Forcer” enthält die Spulen, die erregt werden, um die Dauermagnetstange anzutreiben.
■ Die Aktor-Version des ServoTube (Stator wird zur
Schubstange) verfügt über ein integriertes Lager,
das die Ausrichtung vereinfacht, aber nicht zur Abstützung der Last dient.
■ Die ServoTube-Ausführung „Motor” oder „OEMKomponente” ist für Anwendungen mit beweglichem Forcer vorgesehen. Anstatt des integrierten
Lagers verfügt sie über einen Luftspalt gegen
mögliches Festfressen und verbessert so die Integration in Maschinenkonstruktionen.
Webguide
www.copleycontrols.com
Copley Controls
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Schlüsselfertiges Komplettpaket
Dank der perfekten Abstimmung auf den Xenus-Servoantrieb von Copley bietet diese Aktor/Antriebskombination ein kostengünstiges, schlüsselfertiges Linearsystem ohne die
Komplexität vergleichbarer linearer Positionierungslösungen. Zudem lassen sich mit der
anwenderfreundlichen CME2-Indexersoftware von Copley Punkt-zu-Punkt-Steuerungen
ebenso schnell und einfach programmieren
wie anspruchsvollere Mehrpunkt- oder PVTBetriebsarten (Position-Velocity-Time – Steuerung über Lage, Geschwindigkeit und Zeit).
Ein weiterer Kosten senkender Faktor des
ServoTube ist sein berührungsloser Positionsgeber, der ohne externen Encoder auskommt.
Das saubere, robuste Design des ServoTube
gestaltet den Einbau darüber hinaus extrem
einfach und erweitert den Einsatzbereich li-
Der Linearaktor ServoTube
von Copley Controls basiert auf
Linearmotor-Technologie und
benutzt den Stator als Schubstange.
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