Print

Mohou lineární motory nahradit kuličková vřetena?

-- 16.10.09

V aplikacích CNC obrábění nahrazují lineární motory kluzné hnací systémy

Nedávno se jistý čtenář Control Engineeringu dotázal: „Když slyším zvuk kuličkového vřetene, které v obráběcím centru CNC začíná pomalu odcházet, napadá mě, jestli neexistuje lepší způsob, jak dosáhnout tohoto lineárního pohybu. Existují jiné technologie?“ Tuto otázku jsme položili Johnu Meyerovi, pracovníkovi skupiny zabývající se polohováním a zaměstnanci Siemens Motion Control Group, a ten doporučuje technologii lineárních motorů. „V oblasti designu technologie řízení moderních strojů došlo k ohromnému vývoji. Lineárních motorů se však pokrok příliš nedotknul,“ říká Meyer. Moderní stroje namísto toho stále používají kluzný pohon, který byl zkonstruován v éře našich dědečků.

Přešli jsme od páskou řízených NC strojů poháněných stejnosměrnými servomotory a kuličkovými vřeteny k vyspělému CNC řízení, kterému stačí zadat CAD soubor a dotykem tlačítka z něj přímo ve stroji vytvořit obráběcí program. Pro pohon kluzných prvků na tomto moderním stroji jsme přešli ke střídavým servomotorům pohánějícím kuličková vřetena. Tyto kluzné prvky byly modernizovány z pravoúhlého vedení (box way) na typ vozíku a kolejnice (truck and rail), ale jak jsou tato kluzná vedení poháněna? Přece pomocí servomotorů a kuličkových vřeten. Lineární motory umožňují maximální přesnost a dynamický výkon u různých úkolů polohování. Poskytují nejen rychlý posuv, ale také pomalý posuv hlav stroje konstantní rychlostí, posuvy hřídele, systémy správy nástrojů, zařízení pro manipulaci s díly a další.

Nahrazení ejrůznějších mechanických komponent jednoduchými a účinnými lineárními motory přináší značné úspory. Tyto motory poskytují komplexní systém pohonů a nabízejí spolehlivost, přesnost, vysokou dynamickou stabilitu, nízké nároky na údržbu a kratší výrobní dobu. Co je to lineární motor? Rotační elektrické motory, které tak dobře známe, obsahují kruhový elektromagnet označovaný jako stator. U lineárního motoru je elektromagnet zkonstruován stejně, ale je plochý, jako bychom jej rozvinuli. Také rotor je zkonstruován stejně, tj. v rozvinuté neboli ploché podobě. Když se elektromagnety primárního okruhu nabudí, přitahují sekundární sekci a motor posunují. Čím větší proud se aplikuje, tím silnější je magnetické pole a motor generuje větší sílu.

Představte si vozík horské dráhy v zábavním parku. Abyste dostali vozík na úroveň nejvyššího bodu dráhy, odkud se pak řítí střemhlav dolů, vozík přijede k úpatí, kde jej řetězový pohon poháněný elektromotorem, převodovkou a řetězovým kolem s řinčením a klepáním vyveze na vrchol. Nyní si představte moderní horskou dráhu s lineárními motory. Cítíte ten náhlý nával zrychlení při odjezdu ze stanice? Je možno generovat sílu dostatečnou pro výjezd vozíku na první vrchol dráhy a přes první děsivou smyčku? Na různých místech trasy lze vozíku udělovat hnací impulzy pro zachování jeho rychlosti při průjezdu smyčkami a zatáčkami, což u staršího provedení nebylo možné. A nakonec cítíte brzdění lineárního motoru ve stanici.

Co vozík horské dráhy zastavilo? Pamatujete si na obsluhu stanice, která vždy tahala za velkou páku? Lineární motory jsou jednoduché. Pohyblivý člen pohánějí dvě hlavní součásti – primární, obsahující elektromagnety, a sekundární, buď s permanentními magnety, nebo bez magnetů. Pryč jsou servomotory, rozkladače, tachometry, spojky, kladky, rozvodové řemeny, kuličková vřetena a matky, nosná ložiska, mazací a chladicí systémy. Pryč jsou také systémy, které používaly dutá kuličková vřetena s chladicími systémy pro teplotní stabilizaci. Pryč jsou systémy na bázi ozubnice s pastorkem, jež používaly drahé momentové motory anebo převodové skříně. Pryč jsou i systémy řetězových pohonů vyžadující hydraulické motory s vysokým krouticím momentem a související hnací ústrojí.

Lineární motory jsou prověřené, dostupné a úsporné. A se zvyšováním objemu výroby lineárních motorů budou ještě levnější. Stručně řečeno, již je čas, aby mechanické systémy těchto strojů srovnaly krok s vývojem v oblasti technologie řízení. John Meyer je člen skupiny zabývající se polohováním a zaměstnanec Siemens Motion Control Group. Pro usnadnění procesu návrhu a aplikace, jež má sloužit výrobcům strojů, vyvinula společnost Siemens nástroje pro konfiguraci správné kapacity motoru pro aplikace kluzného vedení.

Další informace naleznete na adrese www.siemenscnc.com.

 

Autor: John Meyer


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Technical Computing Camp 2019
2019-09-05 - 2019-09-06
Místo: Hotel Fontána, Brněnská přehrada
Moderní technologie ve farmacii
2019-09-24 - 2019-09-24
Místo: Brno
Moderní technologie v potravinářství
2019-09-25 - 2019-09-25
Místo: Brno
Mezinárodní strojírenský veletrh 2019
2019-10-07 - 2019-10-11
Místo: Výstaviště Brno
MSV TOUR 2019
2019-10-07 - 2019-10-10
Místo: MSV, Brno

Katalog

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

EWWH, s. r. o.
EWWH, s. r. o.
Hornoměcholupská 68
102 00 Praha 10
tel. 734 823 339

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 720 981 181

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Na internetu
V tištěných médiích
Na veletrzích a výstavách
Jinde

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2019 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI