淺析直線電機速度和精密的優(yōu)勢

直線電機(Direct driver)是指電機與被驅(qū)動工件之間的直接剛性連接，沒有螺桿、齒輪、減速器等中間環(huán)節(jié)。從而較大限度地避免傳動螺桿系統(tǒng)中存在的反向間隙、慣性、摩擦和剛性不足的問題。因此，直接驅(qū)動馬達的“速度”特征為“高”，通常的峰值速度達到5~10m/s，與此相對，現(xiàn)有的滾珠絲杠的速度一般被限制為1m/s，因此磨損量也高。如希思克直線電機模組的動子和電機定子中間無觸碰磨擦，伺服電機能超過較高的瞬時速度；很大的伺服電機有能力做到3-5個，更小的伺服電機能夠做到30-50g左右；一般 DDR多運用與高瞬時速度，DDL運用于高速運行和高瞬時速度。

在“精度”方面，采用直線電機驅(qū)動技術(shù)，大大降低了中間機械傳動系統(tǒng)帶來的誤差。位置定位采用高精度光纜檢測，提高了系統(tǒng)精度，重復(fù)定位精度可達1μm以下，滿足超精密場合的應(yīng)用。

由于直線電機在“速度”和“精度”方面的優(yōu)勢，它將是許多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的良好選擇。例如，郵政運輸?shù)泥]政推拉系統(tǒng)以往使用旋轉(zhuǎn)電機、鏈輪和帶等中間轉(zhuǎn)換機構(gòu)來實現(xiàn)。 該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，噪音高，效率低。對與每條輸送系統(tǒng)需要幾千個直線電機來說，其市場和社會效益極高。同樣，該運輸系統(tǒng)能夠推廣至機械設(shè)備、食品類、藥業(yè)、民用型等制造行業(yè)，具有寬闊的運用市場前景。

直線電機在交通行業(yè)的應(yīng)用

直線電機是一款將電能直接轉(zhuǎn)化成直線運動，而不需根據(jù)任何中間變換機構(gòu)的電機。城市軌道系統(tǒng)選用希思克達機器人線性電機傳動的特點已被愈來愈多的人所了解，現(xiàn)階段全世界已有7個城市地區(qū)陸續(xù)建好了選用直線電機汽車的城市軌道系統(tǒng)。

1.直線電機牽引屬于典型性的非粘著驅(qū)動，不會受輪軌之間粘著限制，擁有優(yōu)良的坡度，常見的旋轉(zhuǎn)電機爬坡通常不大于30‰～40‰，而線性電機坡度達到60‰～80‰，且不容易受雨雪天的影響。

2.直線電機為平扁設(shè)計，車輪只起車身的支撐作用，輪徑較小，汽車的輪廓大小可以減小，隧道橫斷面小，可節(jié)省工程項目投資。

3.便于選用自導(dǎo)或迫導(dǎo)型徑向轉(zhuǎn)向架，容許汽車通過半徑小的曲線，為軌道線路設(shè)計給予了很大的選擇空間，防止了路面房屋建筑或地下管線的愈來愈多拆除和改建的花費。

4.直線電機牽引不需要減速齒輪等設(shè)備，邊緣力和輪軌摩擦系數(shù)等性能參數(shù)大大的降低。在我國地區(qū)廣闊，丘陵地形起伏，大江河川縱貫全國各地，如搭建坡度大于30‰以上的城市軌道線路，就非常適合選擇線性電機車輛。

直線電機應(yīng)用在半導(dǎo)體行業(yè)的優(yōu)點

最常見的直線電機類型有平板直線電機、U形槽直線電機和圓柱直線電機。圓柱型直線電機即音圈電機。音圈電機具有構(gòu)造簡單、響應(yīng)速度快、靈敏度高、隨動性好、密封性能好、不怕污染、適應(yīng)性強、運行穩(wěn)定可靠、使用壽命長等優(yōu)點。因此，這種直線電機廣泛用于半導(dǎo)體涉及器件和其他發(fā)展領(lǐng)域。

引線連接器

與半導(dǎo)體制造裝置有關(guān)的引線連接器的裝置，一般都在Z軸機構(gòu)和XY工作臺機構(gòu)上使用。Z軸機構(gòu)是通過用金屬線連接電極和引線框而相對于XY平臺上的集成電路芯片上下移動的機構(gòu)。

XY工作臺機構(gòu)是因為連接位置的改變而移動放置集成電路芯片電極和引線框架的工作臺的機構(gòu)。

有效減振器

為保證半導(dǎo)體涉及裝置中的加工精度，對裝置所存放地基的震動以及建在裝置上的驅(qū)動設(shè)備產(chǎn)生的震動都要予以抑制。原先是用彈簧和流體進行被動的或主動的震動抑制，因為音圈直線電機的構(gòu)造簡單，響應(yīng)性好等優(yōu)勢，并且對檢測的振動能實現(xiàn)抵消作用的操作。這一有效減振器非常實用，由此而贏得積極的推廣。

雙軸十字平臺

隨著工業(yè)4.0的發(fā)展，音圈直線電機已成為半導(dǎo)體行業(yè)不可或缺的核心部件。 標(biāo)準(zhǔn)環(huán)形音圈電機的峰值推力達到5000N，行程達到300mm，擺動型音圈電機的峰值轉(zhuǎn)矩達到50N.M，擺動角度超過120°。音圈直線電機將在許多領(lǐng)域贏得更多的應(yīng)用，慢慢取代傳統(tǒng)電機如齒條和螺桿。