Umgekehrter Linearmotor - neue
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Umgekehrter Linearmotor - neue
Komponenten + Systeme Antriebstechnik ▲ 10/2005 Hintergrundbericht Umgekehrter Linearmotor Schnelle Aktoren fordern Kugelgewindetriebe heraus Diesen Beitrag können Sie sich im Internet unter www.konstruktion.de downloaden 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. ▲ ▲ ▲ 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 Direkter Zugriff unter www.konstruktion.de Code eintragen und go drücken ke4333 ▲ ▲ ▲ 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. 16