直线电机取代丝杆的技术方案
2021-05-06 10:17:31
徽硕实业
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产业自动化升级过程中,不少设备厂商想要将传统伺服+滚珠丝杆传动方案更换为直线电机模组。二者核心差异在于传动形式:滚珠丝杆依靠旋转电机带动丝杆螺母,将回转运动转换为直线运动;直线电机依托电磁感应直接输出直线往复运动,省去丝杆、联轴器等中间传动部件,以此完成丝杆方案的替换适配。

直线电机作为精密直驱传动部件,工况适配优势主要体现在:
传动依靠电磁磁力耦合,仅依靠直线导轨做支撑限位,摩擦损耗极低;选配空气轴承结构后,摩擦系数可进一步降低,能够适配较快运行速度与大加速度工况;
传动链路精简,运动部件更少,运行平顺性更佳;去除了丝杆背隙、螺距误差等中间传动干扰项,系统定位精度主要由光栅尺等位置检测元件决定,动态定位表现更稳定。
整体来看,直线电机更适配高速、高动态响应、精密定位场景;倘若设备对速度、加速度需求偏低,同时预算需要把控,可选用优化型零迟滞同步带直线模组作为折中方案。
零迟滞同步带直线模组工作原理与特性
模组基座铝型材搭载固定基带,动侧同步带与基带相互啮合;伺服电机驱动同步轮运转时,同步轮沿着基带往复行进,带动滑台完成直线运动。
运行全程仅有小段同步带保持张紧啮合状态,相较常规长同步带模组,结构刚性与传动定位表现有所提升;
长行程使用场景下,仅有局部皮带处于张拉状态,可大幅缓解整根皮带拉伸形变带来的精度衰减问题;
单根模组可搭载多个独立滑座,支持多工位分开驱动、独立运动,适配多工序并行生产线。