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Cosa offre un posizionamento preciso e una risposta altamente dinamica per il compito di controllo del movimento?

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Il motore lineare è la risposta chiave.

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I motori lineari offrono un posizionamento preciso e una risposta altamente dinamica per molti compiti di controllo del movimento. Per le macchine utensili, questi includono non solo la traslazione rapida, ma anche il movimento lento e a velocità costante delle teste delle macchine, delle guide dei mandrini, dei sistemi di gestione degli utensili e dei dispositivi di manipolazione dei pezzi.

Nonostante le loro capacità, tuttavia, i motori lineari non hanno giocato un ruolo significativo nella progressione del design delle macchine moderne che ha visto salti quantici nella tecnologia di controllo. Piuttosto, le macchine moderne usano ancora, per la maggior parte, tecniche di propulsione a scorrimento vecchie di decenni, secondo i funzionari della Siemens. Le macchine sono passate dal controllo numerico a nastro di anni fa, guidato da servomotori e viti a sfera, ai sofisticati controlli CNC di oggi che prendono i file CAD e generano programmi macchina con la semplice pressione di un pulsante. Ma le slitte sulle macchine di oggi sono ancora, per la maggior parte, azionate da servomotori e viti a sfera.

I motori lineari sono collaudati ed economici, ed è ora che i sistemi meccanici su queste macchine si mettano al passo con la tecnologia di controllo. Per esempio, la sostituzione dei componenti meccanici con i motori lineari può comportare un notevole risparmio sui costi, secondo i funzionari dell'azienda. I motori forniscono un sistema di azionamento totale, offrendo affidabilità, precisione, alta stabilità dinamica, bassa manutenzione e produzione più veloce.

Un vantaggio è che i motori lineari sono semplici. Due componenti principali, il primario contenente elettromagneti e il secondario con magneti permanenti o senza magneti, guidano il membro mobile. Questo elimina servomotori, resolver, tachimetri, giunti, pulegge, cinghie dentate, viti e dadi a sfera, cuscinetti di supporto, sistemi di lubrificazione e sistemi di raffreddamento.

Altri vantaggi includono accelerazioni e decelerazioni elevate, velocità elevate su lunghe distanze a velocità costante, posizionamento senza gioco, funzionamento senza contatto senza usura meccanica e flessibilità di progettazione, poiché le sezioni primarie possono essere fisse o in movimento.

Questo rende i motori lineari dei validi candidati da sostituire: - Viti a sfere cave con sistemi di raffreddamento per la stabilizzazione termica. - Azionamenti a pignone e cremagliera con motori di coppia e riduttori costosi. - Azionamenti a catena che richiedono motori idraulici a coppia elevata e centraline idrauliche.

Un binario stazionario con motore lineare (con o senza magneti) può supportare diverse sezioni primarie che muovono la stessa guida in una configurazione master-slave o che muovono guide separate in modo indipendente a diverse velocità e in diverse direzioni. Questo permette ai progettisti di consolidare gli azionamenti sulle macchine multislitta per abbassare i costi e migliorare la produttività. Per esempio, un laser, un getto d'acqua o un router con due teste sul gantry gestite da motori lineari può tagliare simultaneamente due pezzi simmetrici o con un'immagine speculare, risparmiando così una notevole quantità di materia prima.

Quando si spostano grandi e pesanti slitte di tipo gantry, più sezioni primarie montate su entrambi i lati del gantry forniscono la forza necessaria per accelerare e decelerare la slitta. Inoltre, più binari secondari installati uno accanto all'altro possono aumentare la capacità di forza.

Sulle guide mobili dove i cavi lunghi pongono problemi, una o più sezioni primarie possono essere fissate a una base stazionaria e le sezioni secondarie attaccate al membro mobile. Questo alleggerisce il carico sulla guida e permette cicli con alti tassi di oscillazione che potrebbero altrimenti essere impossibili con gli azionamenti meccanici convenzionali. Permette anche cavi più corti con meno flessioni.

I produttori leader offrono una gamma di motori lineari per soddisfare una vasta gamma di applicazioni. I motori a carico di picco hanno accelerazioni/decelerazioni e velocità elevate e possono essere utilizzati per assi orizzontali o verticali compensati. Le applicazioni tipiche includono macchine utensili con movimenti altamente dinamici, lavorazioni laser e attrezzature per la movimentazione dei materiali.