FAULHABER福爾哈伯的小型直線電機模塊和軸作為模塊化系統(tǒng)

自疫情以來，制藥業(yè)和實驗室一直面臨著實現(xiàn)盡可能高的自動化水平壓力。需要的是一些新的分析和測試機器、生產(chǎn)線以及灌裝和包裝系統(tǒng)，其高效取決于自動化水平。FAULHABER福爾哈伯用于單軸或多軸應(yīng)用的微型化線性電機軸和模塊在這里提供了新的可能性。作為一個模塊化系統(tǒng)設(shè)計，它們適用于實驗室自動化和制藥業(yè)的各種任務(wù)。它們由FAULHABER直線電機驅(qū)動。

工程師們響應(yīng)制藥業(yè)、分析部門和醫(yī)療技術(shù)行業(yè)對小型但功能齊全的自動化解決方案的需求，開發(fā)了新的模塊化機電系統(tǒng)QuickLab。利用行程不超過160毫米的小型QM02直線電機模塊和行程不超過220毫米的QA02直線電機軸，可以實現(xiàn)高動態(tài)和高精度的短行程應(yīng)用，例如，在實驗室和分析技術(shù)或測試系統(tǒng)中。通過機械結(jié)構(gòu)和精密導軌與兩個滾珠滑架的結(jié)合，模塊和軸非常堅硬，盡管其結(jié)構(gòu)輕，運動質(zhì)量低，但在定位過程中具有+/-50 μm的高重復(fù)性。根據(jù)負載情況，移動速度可以達到3米/秒，加速度可以達到50米/秒。這些軸和模塊可以相互單獨組合。通過這種方式，可以實現(xiàn)取放應(yīng)用，也可以實現(xiàn)分離、分組、測試或電鍍樣品或其他敏感產(chǎn)品的自動解決方案。QuickLab的寬度為22毫米，完美地滿足了小型化單軸和多軸處理系統(tǒng)的需要。此外，還提供了相應(yīng)的附件，如重量力補償、磁保持制動器、外部位置傳感器和轉(zhuǎn)接板。

高動態(tài)性和精確性

總經(jīng)理Wilhelm Jung解釋說："直線電機是我們模塊化自動化系統(tǒng)的重中之重，對它們的要求非常高。"電機必須高度動態(tài)運行，精確控制，并具有合適的尺寸。FAULHABER的直線電機以其創(chuàng)新的功能原理說服了這里的人，它與經(jīng)典的解決方案不同：直線電機可以有很多不同的構(gòu)造，因為所有旋轉(zhuǎn)電機的原理一般都可以通過將圓形氣隙映射到直線上而在直線電機中實現(xiàn)。為了做到這一點，原本呈圓形排列的電勵磁繞組被映射到一個平坦的路徑上。然后，磁場將轉(zhuǎn)子拉過行走路徑。然而，仍有其他的可能性。LM2070直流直線驅(qū)動裝置不是作為帶有滑塊和導軌的這種表面轉(zhuǎn)子而構(gòu)造的。取而代之的是，在一個三相自支撐線圈內(nèi)引導鍛壓桿。這種設(shè)計在線性力和電流之間產(chǎn)生了特別好的關(guān)系，并產(chǎn)生了高動態(tài)。此外，沒有齒槽扭矩，從而使直線電機成為我們的模塊化QuickLab系統(tǒng)的理想選擇。

以最小的尺寸實現(xiàn)最大的性能

LM2070直線電機的行程長度為40至220毫米。盡管定子尺寸為20 x 20 x 70 mm (W x H x L)，但這款小型線性直流伺服電機的機械性能指標令人印象深刻。連續(xù)力為9.2N，峰值力可達28N。鍛壓桿的堅固滑動軸承可以輕松處理高達3米/秒的高速。同時，這個小型動力裝置可以被非常精確地控制。使用集成的霍爾傳感器，絕對定位精度為+/- 0.1毫米，重復(fù)精度為+/- 50微米。使用可選的外部傳感器，這些數(shù)字可以提高到+/- 0.01毫米和+/- 1微米的重復(fù)性。在此基礎(chǔ)上，由于電機沒有移動的磨損部件，所以實際上是免維護運行。此外，線性驅(qū)動器的運行幾乎沒有噪音。Wilhelm Jung補充說："如果人員和處理系統(tǒng)在同一個房間里工作，這一點非常重要，因為在實驗室里經(jīng)常出現(xiàn)這種情況。

拖鏈式電纜連接

處理系統(tǒng)的一個重要點是連接技術(shù)。直線電機通常提供一個最大的30厘米長的電纜連接。然而，在自動化系統(tǒng)中，開關(guān)柜通常離實際的驅(qū)動器有一定的距離。Wilhelm Jung說："在電機和獨立開關(guān)柜中的控制器之間，可能有10米、20米或更多，"。因此，有了QuickLab模塊化系統(tǒng)，就有了一種特殊的、多屏蔽的電纜，可以在電機和控制器之間無干擾地傳輸電機電源和位置傳感器信號，最長可達30米。它用一個蓋子直接固定在帶有應(yīng)力消除裝置的電機上，可以插入，而且還可以與電纜鏈一起使用，即用于移動使用。由于兩端都是預(yù)制的，單電纜技術(shù)簡化了安裝。

為實驗室自動化量身定做的機電套件已經(jīng)在實際應(yīng)用中證明了自己。Wilhelm Jung證實了這一點。"如今許多分析配件的制造商和供應(yīng)商都依賴我們的系統(tǒng)。目前的需求是巨大的，包括來自其他領(lǐng)域，如光學和測試技術(shù)"。始終作為驅(qū)動力存在的是：小型、強大的LM2070線性驅(qū)動器。