雷尼紹光柵產品助（zhù）力打造設計“獨特”的直線電機-檢驗測量網-數控機床市場（chǎng）網

您現在的位置：檢驗測量網> 技術前沿>雷尼紹光柵（shān）產品助力打造（zào）設計“獨特”的直（zhí）線（xiàn）電機

雷（léi）尼紹光柵（shān）產品助力打造設計“獨特”的直線電機

2022-9-1 來源：雷尼紹作者：-

恒（héng）速（sù）控（kòng）製對於許多先進的工業過程來說至關重要，但傳統的電（diàn）機設計會（huì）產生齒槽力，導致電機速度出現紋波。KOVERY Inc設計的（de）一係列先進的直線電機集成了雷（léi）尼紹光柵，可完美解決這（zhè）一難題。

背景

直線電機廣泛應用於各大工業領域，包括平板顯示器 (FPD)、半導體、自（zì）動化（huà）、醫療診斷、3D打印和機（jī）床等。直線電機類同於定子和轉子被“鋪開”的旋轉同步電機，但與（yǔ）旋轉電機輸出旋轉扭矩不同（tóng），直線（xiàn）電機輸出的是沿著其行程方向上的推力。

KOVERY公司是一家位於韓國京畿道（dào）的超精密電機製造商，該公司（sī）是業內（nèi）領先（xiān）的高精度直線電機係統（tǒng）供應商，同時還持（chí）續致力於技術和產品研發。KOVERY的高精度電機采用自有的專利技術，可減小甚至消除導致速度紋波的齒槽力，以及因直線電機（jī）的定（dìng）子與動子之間（jiān）的（de）電磁吸引力而導致的軸承加速磨損。

KOVERY直線電機使用雷尼紹QUANTiC™係列（liè）增（zēng）量式光柵實現（xiàn）換向和位置控製。KOVERY還使用了雷尼紹的其他測量產品，包括EVOLUTE™絕對式光（guāng）柵，以及用於機器校準（zhǔn）的XL-80激光幹涉儀。光柵是能夠在（zài）惡劣環（huán）境（jìng）中提供可靠位置反饋的關鍵（jiàn）組件。

挑戰

大部分直線電機屬於“平板式直線電機”，其特點是永（yǒng）磁磁軌布置在一係列電（diàn）磁線圈（動（dòng）子）的下方。

半導體和（hé）FPD製造等領域的運動控製應用要求嚴苛，必須精確控（kòng）製動子的運動。

恒速控製對於許多（duō）先（xiān）進的工業（yè）過程來說至關重（chóng）要，但傳統的電機設計會（huì）產生齒槽（cáo）力，導致電機速度出現紋波。

設計（jì）人員還可以選擇使用（yòng）無槽（cáo）（無鐵芯）平板式電機，這種（zhǒng）電機（jī）的控製性能優異，但缺點是推（tuī）力輸出會大幅降低。於（yú）是，KOVERY研發了一（yī）個采用“獨特”設計的電機係列，能（néng）夠在減（jiǎn）小齒槽力的同時又（yòu）不會犧牲推力。

KOVERY總裁Kim Houng-joong先生介紹他們的專利技術說：“市場上的直線電（diàn）機類型多樣，每種設計都（dōu）各有所長，但（dàn）又各有短板。我們KOVERY獨創研發的直線電機首次將永（yǒng）磁體以直立形式排列，這樣永磁體能夠在動子線圈的磁極片（piàn）間穿過。這樣的設計可確保磁通量一致，且每條磁軌（guǐ）都具有獨立的磁路。在我們的設計中，磁軌數（shù）量（liàng）越多，電機輸出功率越大。這（zhè）種設計還可有（yǒu）效減小有槽鐵（tiě）芯（xīn）和磁軌之間的（de）法向吸引力，同時又不會犧（xī）牲推力。換言之，電機的整體推力增強，最大值可達到傳統直線電（diàn）機的（de）至少兩倍。其他優點還包括重量輕、設計自（zì）由度（dù）高、裝配便捷、擁有成本低等。”

位置編碼器可幫助直（zhí）線電（diàn）機（jī）完成（chéng）換向，實現平穩的運動和位置控製。抖動更低且細分誤差更（gèng）小的（de）光柵是首選，因為這些特性有助於實現更精確的位置控製，並可減小（xiǎo）速（sù）度紋波。

在直線電機中工作的（de）光柵需要具有兩個關鍵設計特性：讀數頭（傳感（gǎn）器）電纜的最小彎曲半徑小且電纜壽（shòu）命長，以確保機（jī）器的電纜軌道具有優異的抗（kàng）擠壓、扭結（jié）和彎曲性能；最大工作溫度高，能夠承受電機線圈通電時預期產生的熱量。

如果（guǒ）讀數頭安裝在電磁線圈附近，則光柵還必須能夠抵禦強磁場的（de）影響。

解決方案

KOVERY在其直線電機中使用了一係列雷尼紹光柵，包括先進的QUANTiC光柵。

針對半導體和FPD製程設備應用，KOVERY的（de）直線（xiàn）電機配備了QUANTiC係列光柵，它具備（bèi）以（yǐ）下特性：分（fèn）辨率達到（dào）0.2 µm，配用（yòng）RTLC40增量式（shì）柵尺，可輸出模擬或（huò）數字信號。針對其他應用，KOVERY的電（diàn）機則配備了雷尼紹EVOLUTE絕對式光柵及RTLA50-S直線柵尺。

Kim先生繼續說道：“KOVERY的直線電（diàn）機提供多種（zhǒng）規格，僅行（háng）程長（zhǎng）度就有十餘種之多。有時，我們還需提供行程長達數米的定製產品。而且（qiě）我（wǒ）們預計長（zhǎng）行程直線電機的市場需求還將持續增加。QUANTiC光柵的RTLC40鋼（gāng）帶（dài）柵尺成卷供應，我們可以根據每台電機的具體（tǐ）要（yào）求方便地將柵尺裁剪為所需長度，從而提升了生產靈活（huó）性。此外，雷尼紹的（de）產品交付周期很短且性價（jià）比優，這些都是吸引（yǐn）我們的優點。雷尼紹的光柵幫助我們提（tí）升了產品競爭力。”

QUANTiC光柵的優（yōu）點包括：兼容行業標準數字（zì）或模擬輸出格式；安裝和運行公差寬鬆，間隙為±0.3 mm，扭（niǔ）擺公差為±0.9°；運行速度高達24 m/s；電子細（xì）分誤差 (SDE) 低至±80 nm；配備（bèi）具有EMI防護功能的單屏蔽（bì）柔（róu）性電纜；內置可輔助安裝的LED安裝指示燈。

通過選裝（zhuāng）的高級診斷工具ADTi‑100和免費（fèi）的ADT View軟件，可獲得更詳實（shí）的診斷數據。ADTi‑100非常適合不（bú）易安裝（zhuāng）的（de）應用場合，並可用於現場診斷和查錯（cuò）。

尤其是，QUANTiC光柵配備LED安裝指示（shì）燈且具有極寬鬆的安裝公差，可幫助用戶快速、直觀地完成安裝過程（chéng），從而降（jiàng）低機器裝配成本，減少維護機器時的停機時間。此外，QUANTiC光柵的低電子（zǐ）細分誤差（chà） (SDE) 和高分辨率特性還有助於提升直線電機的精度，減少速度紋波，從而實現（xiàn）更平穩的運動（dòng）控製。

Kim先生詳細說道：“選擇光柵係統時，除了光柵規格要滿足客戶的應（yīng）用要求以外，我們（men）還會考慮（lǜ）光柵在生產環境中的安裝難度和可（kě）靠性。設備製造商要求（qiú）的產品交（jiāo）付周期一般都非常短，從收到訂單、設計、製（zhì）造、測試（shì）到交付，我們通常隻有3到6個月的時間。”

“零件的安裝效率絕對是確保準時交付產品（pǐn）的關鍵因素之一。QUANTiC光柵具有寬鬆的安裝（zhuāng）公差，因（yīn）此安裝非常便捷。而且，通（tōng）過觀察讀數頭上（shàng）的LED安裝指示燈的顏色，我們可（kě）以快速確定（dìng）信號強度是否達到標準，安（ān）裝（zhuāng）是否成（chéng）功。QUANTiC的這（zhè）些特性可幫助我們節省時間、降低成本，並且增強了我們對產品的信心。”

雷尼紹的（de）EVOLUTE絕（jué）對式光柵具有許多與QUANTiC係列相同的優點，包括寬鬆的安裝公差和優異的抗汙能力。通過高級診斷工具ADTa-100硬（yìng）件和ADT View軟件，也可獲得有關EVOLUTE的更詳實的診斷數據。

KOVERY在（zài）電機產品出廠前（qián）使用雷尼紹XL-80激光（guāng）幹涉儀進行測（cè）試和（hé）校準。XL-80用（yòng）於機器校準和（hé）質量控製，它的運行速度快且精度（dù）高，線性測（cè）量精度可（kě）達0.5 ppm，而且輕巧便攜。

“我們的大部分客戶是對（duì）質量要求嚴苛的精密設（shè）備製造商，因此電機在出廠前必須通過嚴格的（de）檢驗。我們使用雷尼紹XL-80激光幹涉儀測量每（měi）台（tái）直線電機的線性度、直線度和（hé）垂直度；此外還（hái）執行動態測量，包括速度紋波分析。XL-80激光幹涉儀安裝（zhuāng）快捷且（qiě）易於使用，它無疑是我（wǒ）們執行產品測試的理想之（zhī）選（xuǎn），”Kim先生說道。

結果

雷尼紹的光柵產品和激光校（xiào）準係統幫助KOVERY打造出性能優（yōu）異的直線電機，並（bìng）應用在（zài）半導體（tǐ）製造等領域的先進製程機器（qì）設（shè）備中。雷尼紹與KOVERY之間的密切合作將繼續支持新（xīn）型直線（xiàn）電機的研發。

Kim先生總結道：“我們專注於超高精度及高速直線電機的研發（fā），不（bú）可能對產品內部的每個零部件都了如（rú）指掌。雷尼（ní）紹（shào）的售後支持服務非常（cháng）出色，他們經常與我們的研發團隊緊（jǐn）密溝通（tōng），不僅在必要時提（tí）供相關培訓，還為我們解（jiě）決了許多應用難題（tí）。”

投稿箱：
如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎（yíng）聯係本網編輯部，郵箱：skjcsc@vip.sina.com

更多相關信（xìn）息

名企推（tuī）薦

業界視點

| 更多

行業數據

| 更多

博文選（xuǎn）萃

| 更（gèng）多

數控機（jī）床