最新的具有創(chuàng)新意義的另一個 AL8000 直線電機(jī)系列的推出,進(jìn)一步完善了倍福驅(qū)動產(chǎn)品。該系列采用模塊化設(shè)計(jì),有 50、80 和 130 毫米三種寬度可選,可為現(xiàn)代化機(jī)械工程中的直線運(yùn)動控制應(yīng)用實(shí)現(xiàn)嶄新的解決方案。
AL8000 直線電機(jī)能夠?qū)㈦姍C(jī)功率直接傳輸給要移動的負(fù)載,因此也被稱為直接驅(qū)動。無需額外的機(jī)械傳動元件,這一點(diǎn)在設(shè)計(jì)時就必須考慮到。與傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)(如齒條與齒輪、主軸和齒形皮帶傳動)相比,具有決定性優(yōu)勢。
#直線驅(qū)動技術(shù) — 優(yōu)勢與需求
由于能夠直接傳輸直線電機(jī)功率,因此電機(jī)和負(fù)載之間可以實(shí)現(xiàn)無背隙結(jié)構(gòu),從而可以實(shí)現(xiàn)高精度的應(yīng)用。因此,直線電機(jī)是一個無磨損驅(qū)動裝置,無需定期維護(hù)。直線電機(jī)采用直接驅(qū)動原理,無需使用限速裝置,對速度和動態(tài)性要求特別高的應(yīng)用,可以同時以最大精度運(yùn)行,而不會出現(xiàn)任何問題。
雖然直線電機(jī)無需再使用容易產(chǎn)生背隙的機(jī)械傳輸元件,但仍需其它結(jié)構(gòu)組件,如合適尺寸的導(dǎo)軌和軸承。此外,還有一個單獨(dú)的設(shè)備托架,通過它可以安裝線圈部分以及其它設(shè)備組件。這些結(jié)構(gòu)組件對于實(shí)現(xiàn)基于直線電機(jī)的線性軸來說是不可或缺的,而且往往會對設(shè)計(jì)構(gòu)成挑戰(zhàn)。
#通過對稱性和模塊化簡化設(shè)計(jì)
AL8000 直線電機(jī)的開發(fā)重點(diǎn)是對稱設(shè)計(jì),以實(shí)現(xiàn)最簡單、統(tǒng)一的機(jī)械設(shè)計(jì),盡可能提高設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)時的自由度。使用的主要方法是 AL8000 的模塊化線圈設(shè)計(jì)方案,目的是在線圈部分的安裝方面為各個設(shè)備托架的設(shè)計(jì)提供便利,并為不同類型的設(shè)備或不同的線圈部分建立一個共同的基礎(chǔ)。
*這款結(jié)構(gòu)特別緊湊的 AL8000 由經(jīng)過空間優(yōu)化的相同線圈段串聯(lián)而成
按照模塊化的設(shè)計(jì)方案,整個線圈都是在倍福德國生產(chǎn)基地的最終生產(chǎn)期間由各個相同的段組裝而成。這些段是線圈部分最小的模塊化單元,由三個電機(jī)繞組組成。因此,直線電機(jī)產(chǎn)品系列中最短的型號由一段線圈或三個電機(jī)繞組組成。根據(jù)不同的力需求,直線電機(jī)可以由最多 15 段線圈組裝而成,因此在一個緊湊型型號中,峰值力可以達(dá)到 6750 N。線圈部分總是由多個最小的模塊單元組成。因此,直線電機(jī)系列可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)、對稱的擴(kuò)展,在結(jié)構(gòu)上具有下列優(yōu)勢:
– 串聯(lián)經(jīng)過空間優(yōu)化的相同段可以實(shí)現(xiàn)線圈部分的緊湊設(shè)計(jì)。AL8000 定義的寬度和安裝高度可以使用盡可能短的殼體滿足最大的力需求,從而達(dá)到非常高的力密度。由于新的直線電機(jī)已經(jīng)針對這么高的力密度進(jìn)行過優(yōu)化,隨著力需求的增加,這種效果也會變得更加明顯。因此線圈部分會非常短,移動路徑和整臺設(shè)備都可以設(shè)計(jì)得更短,顯著減小占地面積。
– 模塊化的線圈方案也使得線圈部分的結(jié)構(gòu)完全對稱,即得益于總是使用相同的定子段,它們在其中一個寬度內(nèi)總是具有相同的鉆孔布置型式。由于線圈部分較短,鉆孔布置橫向排列和縱向排列中各自的距離均相同。這樣,設(shè)備制造商就可以使用統(tǒng)一的設(shè)備托架鉆孔布置,在一個寬度范圍內(nèi)靈活地使用較長或較短的 AL8000,而結(jié)構(gòu)上無需進(jìn)行任何修改。也可以為所有 130 毫米寬的最大尺寸的電機(jī)建造一個設(shè)備托架,除了具有相同寬度的較短版本之外,還可以安裝寬度較小的 Al804x(80 毫米寬)的每個線圈部分。對稱統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)不僅僅帶來了上述結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢,它還讓整個線圈部分實(shí)現(xiàn)了均勻的力疊加和熱均勻分布,從而優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行。
– 除線圈部分之外,相同寬度的磁板也有統(tǒng)一的鉆孔布置,因此,不同長度的磁板可以在相同寬度內(nèi)靈活使用。
如果考慮整個直線軸,除了直線電機(jī)和機(jī)械組件之外,還需要電纜及相應(yīng)的拖鏈。AL8000 直線電機(jī)將電源與熱保護(hù)觸點(diǎn)相結(jié)合,為設(shè)備制造商帶來了優(yōu)勢。兩根電纜并為一根,省去了一根電纜,否則就必須從直線電機(jī)出發(fā),經(jīng)過設(shè)備,安裝到控制柜中。這樣不僅能夠顯著減少材料消耗,還能大幅減少安裝工作和在拖鏈中占用的空間。
#應(yīng)用范圍廣泛的新設(shè)計(jì)理念
新的、高動態(tài) AL8000 系列為設(shè)備制造商提供了具有超大靈活性的緊湊型直線電機(jī)。它們的使用從多個方面減少了設(shè)備所需的安裝空間,降低成本。目前,AL8000 產(chǎn)品系列包括 28 個不同的線圈部分,它們被分為三種不同的寬度。
廣泛的產(chǎn)品范圍覆蓋了幾乎所有的力和速度要求,因此能夠?yàn)閹缀跛兄本€應(yīng)用提供合適的驅(qū)動解決方案。我們可以根據(jù)客戶的具體要求提供標(biāo)準(zhǔn)系列之外的產(chǎn)品,從而滿足他們的的特殊需求。在這種情況下,任何直線電機(jī)都可以采用模塊化線圈方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。