리니어 모터 정보(중국어 및 영어)

직접 구동 기술로 선형 모터와 전통적인 "회전식 서보 모터 볼 스크류"를 사용하여 업계의 관심을 끌었습니다.

1845년 영국인은 선형 전기를 발명했습니다. 그러나 리니어 모터의 공극이 너무 커서 효율이 낮아 적용할 수 없었습니다. 19세기 70년대에는 Kollmorgen도 출시했지만 높은 비용과 낮은 효율로 인해 70년대에 이르러 20세기까지 리니어 모터의 개발이 제한되었습니다. 모터는 20세기, 90년대 초 기계 제조 산업에 사용된 리니어 모터를 일부 특수 분야의 진보적인 개발 및 적용에 사용했으며 현재는 고속 공작 기계 적용 분야에서 세계 기술적으로 진보된 머시닝 센터 제조업체 중 일부입니다. DMG, Ex-cell-O, Ingersoll, CINCI ATI, GROB, MATEC, MAZAK, FANUC, SODICK 등 ​​외국의 유명 기업들이 고속 및 고정밀 리니어 모터 센터의 사용을 시작했습니다. >

HIWIN 리니어 제품은 최근 자체 연구 개발 및 리니어 모터 생산에 성공하고 고속, 고정밀 분야에서 우수한 성능을 발휘하며 볼 스크류 및 리니어 슬라이드 분야의 세계적인 선두주자입니다.

HIWIN은 회사의 고급 고속 저소음 SUPER S 시리즈 나사형(DN 값 220,000)의 주요 기준과 선형 모터 HIWIN의 몇 가지 주요 특징을 보여줍니다.

그 중 일부는 관련 업계에 참고 자료를 제공합니다.

정확성:

간단한 보간을 통해 지연 문제, 위치 정확도 및 재현성을 줄이는 정밀 선형 모터 구동 메커니즘입니다. 정밀도, 절대 정밀도, 위치 감지 피드백 제어를 통해 "회전형 서보 모터 볼 스크류"가 더욱 높아지고 구현이 쉬워집니다.

리니어 모터 위치 정확도는 최대 0.1μm입니다. 최대 2 ~ 5μm의 나사 "나사" 및 CNC 서보 모터의 요구 사항 - 커플 링 간격이 없어도 - 스러스트 베어링 - 냉각 시스템 - 고정밀 롤링 가이드 - 너트 블록 - 전체 변속기 부품으로서의 테이블 폐쇄 루프 시스템

더 높은 안정성을 달성하기 위해 이중 축 구동을 채택한 "로터리 서보 모터 볼 스크류", 리니어 모터는 고열 부품이며 추위를 달성하기 위해 강력한 조치를 취합니다. 동일한 결과로 인해 선형 모터는 더 높은 가격을 지불하게 됩니다.

가격 비교:

선형 모터 가격은 훨씬 더 높은 가격으로, 이는 더 넓은 적용 범위로 인해 선형 모터에 의해 제한됩니다.

리니어 모터의 가격은 훨씬 더 높으며 이는 더 넓은 적용 범위로 인해 리니어 모터에 의해 제한됩니다.

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속도 비교:

상당히 장점이 있는 속도 선형 모터, 선형 모터 속도는 300m/min, 가속도는 10g에 도달, 볼 스크류 속도는 120m/min, 가속도는 1.5g입니다. 상당한 이점이 있고,

e 리니어 모터의 성공적인 분해 이후 속도는 그 수준으로 향상될 것이며, "로터리 서보 모터 볼 스크류"의 속도 제한은 동적 응답으로 인해 더 이상 증가하기가 어려웠습니다. 관성의 움직임과 갭, 리니어 모터의 복잡성 등 제도적 문제에서도 리니어 모터의 속도 제어는 빠른 응답과 넓은 속도 범위로 인해 절대적인 장점을 갖고 있습니다. , 최고 순간 속도, 고속 실행 시간을 달성하기 시작하고 빠르게 정지할 수 있습니다. 속도 범위는 최대 1:10000입니다.

에너지 소비 비교:

리니어 모터는 "회전 서보 모터 볼스크류" 시 소비 전력에서 동일한 토크를 2배 이상 제공하며, "회전 서보 모터 볼 스크류"는 에너지 절약형, 동력 전달 부품 종류별, 리니어 모터 제어 시스템에 의한 신뢰성 안정성, 주변에 큰 영향을 미치는 효과적인 보호 조치 및 자기 트랩, 강력한 자기장을 굴려 레일의 충격 및 철 자성 먼지를 흡수하도록 합니다. 리니어 모터와 "회전하는 서보 모터 볼 스크류"의 여러 가지 특성을 쉽게 알 수 있습니다.

일본 회사의 고속 갠트리형 머시닝 센터를 사용하는 X, Y축 리니어 모터 드라이브입니다. V = 120m/분.

회사는 "스핀 서보 모터 볼 스크류(HIWIN SUPER S 시리즈)"를 사용합니까? SUPER S 값으로서의 DN은 가속 프로세스의 전통적인 70000-150000에서 220000까지 스크류를 통과했지만 순수의 약점 때문에 기계식 변속기, 라인 속도, 가속도, 이동 범위 증가는 항상 제한됩니다. 선택된 제품이 vmax = 110m/min인 경우, 고속 nmax = 5500r/min 트립으로 인해 임계 속도 범위 Nc 제약은 명백하지 않습니다.

대형 리드 Φ40 × 40mm 제품의 경우 Vmax = 220m/min이며 이는 한 측면에서 반영된 220,000을 달성하는 경우의 높은 위치 정확도를 분명히 충족할 수 없습니다. HIWIN 설계, 제조 표준 Φ40 × 20(이중) mm 제품을 선택하면 n ≒ 4000 ~ 5000r/min, V = 80 ~ 100m/min 상태에서 사용하면 안전성, 신뢰성, 수명이 예상보다 높아질 수 있습니다. 실제로 지금까지 고속 고정밀 CNC 절삭 금(CNC 성형 공작기계 이외)에서는 SUPER S 시리즈 드라이버를 사용해 속도가 여전히 V≥120m/min인 '로터리 서보'를 본 적이 없다. 모터 볼 스크류 "가장 적합한 응용 분야는 다음과 같습니다. 요구 사항 V = 40 ~ 100m/min, 가속도 0.8 ~ 1.5 (2.0) g, P3급 중급 고속 CNC 장비 및 일부 고급형 이상의 정확도

공동 적용

mparison:

사실 리니어 모터와 "회전하는 서보 모터 볼 스크류" 두 드라이버 모두 장점이 있지만 둘 다 자체 CNC 공작 기계를 가지고 있는 아킬레스건도 있습니다.

리니어 모터 드라이브 CNC 장비는 고속, 초고속, 고가속 및 대량 생산 등 고유한 장점이 있는 분야에서 위치가 필요합니다. 예를 들어 자동차 산업과 IT 산업, 생산 라인, 정교한 제조 금형의 경우 움직임, 속도 및 방향이 자주 변경됩니다.

빠르고 긴 여정. 머시닝 센터, 경합금, 얇은 벽, 전체 부품의 금속 제거율 "중공" 처리 미국 CINCI ATI의 "Hyper Mach" 머시닝 센터(46m) 일본 MAZAK의 "HYPERSONIC 1400L ultra-

높은 동적 성능, 시간에 따른 저속 및 고속 이동성, 예를 들어 Sodick은 차세대 고속 머시닝 센터를 대표합니다. 고성능 CNC EDM, CNC 초정밀 공작 기계, 차세대 CPC 크랭크 샤프트 연삭기, 캠 연삭기, CNC 선반 및 기타 비원형

DMG Germany, ins용.

tance, 레이저 조각, 드릴링 머신 "DML80", 벨기에 LVD의 "AXEL3015S" 레이저 커팅 머신, MAZAK "Hyper Cear510" 고속 레이저 가공기

독일 DMG 생산 모든 종류의 회사. 이전에 사용된 피드 시스템 서보 리니어 모터의 고성능 CNC 장비로 잘 알려져 있지만 채택률도 높습니다("Linear"라고 표시된 기계 모델 이후). 이 회사의 두 가지 드라이브 구성은 세 가지 유형입니다.

리니어 모터 드라이브 "래피드형" CNC 장비의 모든 축 구성 예: DMC85V 리니어, DMC75V 리니어, DMC105V 리니어, DMC60H 리니어, DMC80H 리니어 및 DML80-Fine 레이저 가공. p> p>

혼합 구동 예: DMF500 선형 모터가 있는 X축(5m 이동)의 선형 동적 대규모 수직 머시닝 센터, V = 100m/min 및 Y, Z 축은 "회전 볼 스크류 서보 모터", V = 60m/min

좌표축 "회전형 서보 모터 볼 스크류" 및 "강형" 처리 센터의 모든 구성 예: DMC63H 고속 수평 머시닝 센터, V = 80m/min, 가속도 1g, 위치 정확도 0.008mm 외에 DMC80H와 DMC100H, DMC125H(듀오 BLOCK)도 DMC60T에 포함된다. 동시에 독일에서는 DMG를 사용하면서 리니어 모터의 장점이 훨씬 더 많다고 밝혔습니다.

r 개선, 미래의 리니어 모터 기술은 더욱 성숙해지고, 생산량은 증가하고 비용은 감소하며, 적용 범위가 더욱 확대될 것이지만, 에너지 절약, 녹색 제조 관점뿐만 아니라 두 가지 구조의 "로터리 서보" 특성을 고려할 것입니다. 모터 볼 스크류" 드라이브는 여전히 넓은 시장 공간을 가지고 있습니다. 고속 리니어 모터(초고속), 고급 CNC 장비가 주류가 되는 동시에 드라이브 "로터리 서보 모터 볼 스크류"가 될 것입니다. 계속해서 중급 고속 CNC 장비를 주류로 유지하고 있습니다.

온라인 번역

다이렉트 드라이브 기술의 발전으로 리니어 모터와 전통적인 "로터리 서보"의 비교 "모터 볼스크류"의 구동방식이 업계의 주목을 받고 있습니다.

영국인은 이미 1845년에 리니어 모터를 발명했지만, 당시 리니어 모터의 공극이 너무 커서 효율이 매우 낮아 적용할 수 없었다. Kollmorgen도 1870년대에 이 제품을 출시했지만 높은 비용과 낮은 효율성으로 인해 개발이 제한되었습니다. 1970년대가 되어서야 리니어 모터가 일부 특수 분야에서 점차 개발되어 사용되었습니다. 1990년대부터 기계 제조 산업에 리니어 모터가 사용되기 시작했습니다. 해외에서는 DMG, Ex-cell-O, Ingersoll, CINCI ATI, GROB, MATEC, MAZAK, FANUC, SODICK 등 ​​유명 기업들이 고속, 고정밀 가공을 잇달아 출시하고 있습니다. 리니어 모터를 이용한 센터.

하이윈은 리니어 제품 분야의 세계적인 선두주자로서 볼스크류, 리니어 슬라이드 분야에서 최근 몇 년간 독자적으로 리니어 모터를 개발, 생산해 왔으며, 고속 및 고속 분야에서도 좋은 성과를 거두었습니다. 고정밀 분야.

다음은 주로 HIWIN의 고급 고속 사일런트 스크류 SUPER S 시리즈(DN 값 최대 220,000)와 HIWIN의 리니어 모터를 참조하여 몇 가지 주요 특성을 비교하고 관련 업계에 참고 자료를 제공합니다. .

정확도 비교:

정확도 측면에서 선형 모터는 간단한 전송 메커니즘으로 인해 보간 지연 문제를 줄입니다. 위치 검출 피드백 제어 "로터리 서보 모터 볼 스크류"는 구현이 쉽고 높습니다.

리니어 모터의 위치 정확도는 0.1μm에 달합니다. "회전형 서보 모터 볼 스크류"는 최대 2~5μm에 도달할 수 있으며 전체 시스템의 CNC-서보 모터-백래시 없는 커플링-스러스트 베어링-냉각 시스템-고정밀 롤링 가이드-너트 시트-작업대 폐쇄 루프 전달 부분이 필요합니다. 경량화를 위해서는 격자 정밀도가 높아야 합니다.

더 높은 안정성을 얻으려면 "회전형 서보 모터 볼 스크류"가 2개의 축으로 구동되어야 합니다. 리니어 모터는 고열 부품이므로 동일한 목적을 달성하려면 강력한 냉각 조치가 필요합니다. , 리니어 모터에는 더 큰 비용을 지불해야 합니다.

가격 비교:

가격면에서 리니어 모터의 가격이 훨씬 높기 때문에 리니어 모터의 폭넓은 적용이 제한되는 이유이기도 합니다.

속도 비교:

속도 측면에서 선형 모터는 상당한 이점을 가지고 있습니다. 선형 모터 속도는 300m/min에 도달하고 가속도는 10g에 도달하며 볼 스크류 속도는 120m입니다. /min이고 가속도는 1.5g입니다. 속도와 가속도의 비교에서 리니어 모터는 상당한 이점을 가지며 가열 문제가 성공적으로 해결되면 리니어 모터의 속도가 더욱 향상됩니다. 그러나 "회전형 서보 모터 볼 스크류"는 속도가 제한되어 어렵습니다. 속도를 더 높이려면.

동적 응답 측면에서도 선형 모터는 모션 관성, 간격, 메커니즘 복잡성 등의 문제로 인해 절대적인 이점을 갖고 있습니다.

속도 제어용 리니어 모터는 응답성이 빠르고 속도 조정 범위가 넓어 기동 시 최고 속도에 도달하고 고속 운전 중에는 빠르게 정지할 수 있습니다. 속도 조정 범위는 1:10000에 도달할 수 있습니다.

에너지 소비 비교:

동일한 토크를 제공할 때 리니어 모터의 에너지 소비는 "회전형 서보 모터 볼 스크류"의 두 배 이상입니다. 리니어 모터의 신뢰성은 제어 시스템의 안정성에 영향을 받으며, 이는 주변 영역에 큰 영향을 미칩니다. 강력한 자기장의 영향을 차단하려면 효과적인 자기 절연 및 보호 조치를 취해야 합니다. 롤링 가이드 레일과 철가루 및 자성 먼지의 영향.

다음 예를 보면 리니어 모터와 '회전형 서보 모터 및 볼스크류'의 일부 특성을 누구나 쉽게 이해할 수 있습니다.

일본 회사의 초고속 갠트리 머시닝센터. X축과 Y축은 선형 모터 V=120m/min에 의해 구동됩니다. 이 회사에서는 왜 "로터리 서보 모터 볼스크류(HIWIN SUPER S 시리즈)"를 사용하지 않습니까? SUPER S의 DN 값은 기존 나사의 경우 70,000에서 150,000, 220,000으로 속도가 증가했지만 순수 기계적 전달의 약점으로 인해 선형 속도, 가속도 및 스트로크 범위의 증가가 항상 제한되기 때문입니다. Φ40×20mm 제품을 선택하면 vmax=110m/min nmax=5500r/min이고 회전속도가 매우 높기 때문에 임계회전속도 Nc의 제한으로 인해 스트로크 범위는 당연히 그리 길지 않습니다.

대형 리드 Φ40×40mm 제품을 사용하는 경우 Vmax=220m/min이므로 높은 위치 정확도 요구 사항을 분명히 충족할 수 없습니다. 220,000의 DN 값에 도달할 수 있는 능력은 HIWIN의 설계 및 제조 표준을 반영합니다. Φ40×20(더블 헤드) mm 제품을 선택하고 n≒4000~5000r/min 및 V=80~100m/min에서 사용하면 안전성, 신뢰성 및 작업 수명이 모두 예상보다 높아질 수 있습니다. 실제로 현재까지 속도 V≥120m/min의 고속, 고정밀 CNC 금속 절삭 공작 기계(CNC 성형 공작 기계 제외)에서 SUPER S 시리즈 드라이브를 사용한 성공적인 사례는 없습니다. 실제로 "로터리 서보 모터 볼 스크류"에 대한 최고의 적용 시나리오는 중급 고속 CNC 장비와 V=40~100m/min, 가속도 0.8~1.5(2.0)g를 요구하는 일부 고급 CNC 장비입니다. 정확도 P3 이상.

응용 비교:

실제로 리니어 모터와 "로터리 서보 모터 볼 스크류"의 두 가지 구동 방식에는 장점이 있지만 단점도 있습니다. 둘 다 CNC 공작 기계에 대한 최적의 적용 범위를 가지고 있습니다.

리니어 모터 드라이브는 고속, 초고속, 높은 가속도, 대량 생산 배치, 위치 지정이 필요한 많은 이동, 속도와 방향의 빈번한 변경 등 CNC 장비 분야에서 고유한 장점을 가지고 있습니다. 예를 들어 자동차 산업과 IT 산업의 생산 라인, 정밀하고 복잡한 금형 제조 등이 있습니다.

대형, 초장 스트로크 고속 머시닝 센터, 항공우주 제조 산업의 경합금, 얇은 벽 및 높은 금속 제거율 필수 구성 요소의 "중공" 가공.

예를 들어 미국 CINCI ATI사의 'Hyper Mach' 머시닝센터(46m), 일본 MAZAK사의 'HYPERSONIC 1400L 초고속 머시닝센터' 등은 높은 동특성을 요구하며, 저속 및 고속 후속 조치 및 고감도 동적 정밀 포지셔닝 예를 들어 차세대 고성능 CNC 전기 가공 기계, CNC 초정밀 공작 기계, 차세대 CPC 크랭크 샤프트 연삭기, 캠 연삭기, CNC 비원형. Sodick으로 대표되는 선반 등, 빠른 특수 CNC 장비, 예를 들어 독일 DMG의 레이저 조각 및 드릴링 기계 "AXEL3015S", 벨기에 LVD 회사의 "Hyper" Cear510"은 MAZAK의 고속 레이저 가공기입니다.

독일 DMG사는 다양한 고성능 CNC 장비를 대량 생산하는 것으로 유명합니다. 초기에는 서보 피드 시스템에 리니어 모터를 사용했고, 비율도 매우 높습니다(두 가지 모두 공작 기계 모델 뒤에 "선형"으로 표시됨). 회사는 두 가지 구동 방법에 대해 세 가지 유형의 구성을 가지고 있습니다.

각 좌표축에는 "빠른" CNC가 장착되어 있습니다. DMC85V 리니어, DMC75V 리니어, DMC105V 리니어, DMC60H 리니어, DMC80H 등 리니어 모터로 구동되는 장비.

하이브리드 구동 유형. DMF500 선형 이동 컬럼 대형 수직 머시닝 센터, X축(스트로크 5m)에 선형 모터 장착, V=100m/min, Y축과 Z축은 "회전식 서보 모터 볼 나사" 사용, V=60m/min

모든 좌표축에는 "회전식 서보 모터 볼 스크류"의 "강력한 유형"이 장착되어 있습니다. 예: DMC63H 고속 수평 머시닝 센터, V=80m/min, 위치 결정. 그 밖에도 DMC80H, DMC100H, DMC125H(duo BLOCK), DMC60T 등이 있다.

독일 DMG가 이 두 가지 구동방식을 동시에 사용하고 있다는 점도 이를 보여준다. 리니어 모터에는 개선의 여지가 많습니다. 앞으로 리니어 모터 기술은 더욱 성숙해지고, 출력은 증가하며, 비용은 감소하고, 에너지 측면에서 응용이 더욱 확대될 것입니다. 절약, 소비 절감, 친환경 제조, 두 구조의 특성을 고려할 때 "회전형 서보 모터 볼 스크류" 드라이브는 여전히 넓은 시장 공간을 보유하고 있으며 고속(초고속) 및 고속 분야에서 첫 번째 선택이 될 것입니다. 고급 CNC 장비는 주류 구동 방식이 되면서 중급 고속 CNC 장비에서 계속해서 주류 위치를 유지할 것입니다.

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