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淺析線性馬達(dá)速度和精密的優(yōu)勢(shì)

線性馬達(dá)(Direct driver)是指電機(jī)與被驅(qū)動(dòng)工件之間的直接剛性連接，沒(méi)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(dòng)螺桿系統(tǒng)中存在的反向間隙、慣性、摩擦和剛性不足的問(wèn)題。因此，直接驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的“速度”特征為“高”，通常的峰值速度達(dá)到5~10m/s，與此相對(duì)，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。如希思克線性馬達(dá)模組的動(dòng)子和電機(jī)定子中間無(wú)觸碰磨擦，伺服電機(jī)能超過(guò)較高的瞬時(shí)速度；很大的伺服電機(jī)有能力做到3-5個(gè)，更小的伺服電機(jī)能夠做到30-50g左右；一般 DDR多運(yùn)用與高瞬時(shí)速度，DDL運(yùn)用于高速運(yùn)行和高瞬時(shí)速度。

在“精度”方面，采用線性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，大大降低了中間機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)帶來(lái)的誤差。位置定位采用高精度光纜檢測(cè)，提高了系統(tǒng)精度，重復(fù)定位精度可達(dá)1μm以下，滿足超精密場(chǎng)合的應(yīng)用。

由于線性馬達(dá)在“速度”和“精度”方面的優(yōu)勢(shì)，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(yùn)輸?shù)泥]政推拉系統(tǒng)以往使用旋轉(zhuǎn)電機(jī)、鏈輪和帶等中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，噪音高，效率低。對(duì)與每條輸送系統(tǒng)需要幾千個(gè)線性馬達(dá)來(lái)說(shuō)，其市場(chǎng)和社會(huì)效益極高。同樣，該運(yùn)輸系統(tǒng)能夠推廣至機(jī)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(yùn)用市場(chǎng)前景。

線性馬達(dá)應(yīng)用在半導(dǎo)體行業(yè)的優(yōu)點(diǎn)

最常見(jiàn)的線性馬達(dá)類型有平板直線電機(jī)、U形槽直線電機(jī)和圓柱直線電機(jī)。圓柱型直線電機(jī)即音圈電機(jī)。音圈電機(jī)具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快、靈敏度高、隨動(dòng)性好、密封性能好、不怕污染、適應(yīng)性強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。因此，這種線性馬達(dá)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(jī)構(gòu)和XY工作臺(tái)機(jī)構(gòu)上使用。Z軸機(jī)構(gòu)是通過(guò)用金屬線連接電極和引線框而相對(duì)于XY平臺(tái)上的集成電路芯片上下移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。

XY工作臺(tái)機(jī)構(gòu)是因?yàn)檫B接位置的改變而移動(dòng)放置集成電路芯片電極和引線框架的工作臺(tái)的機(jī)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(duì)裝置所存放地基的震動(dòng)以及建在裝置上的驅(qū)動(dòng)設(shè)備產(chǎn)生的震動(dòng)都要予以抑制。原先是用彈簧和流體進(jìn)行被動(dòng)的或主動(dòng)的震動(dòng)抑制，因?yàn)橐羧?span style="color:#E53333;">線性馬達(dá)的構(gòu)造簡(jiǎn)單，響應(yīng)性好等優(yōu)勢(shì)，并且對(duì)檢測(cè)的振動(dòng)能實(shí)現(xiàn)抵消作用的操作。這一有效減振器非常實(shí)用，由此而贏得積極的推廣。

雙軸十字平臺(tái)

隨著工業(yè)4.0的發(fā)展，音圈線性馬達(dá)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(jī)的峰值推力達(dá)到5000N，行程達(dá)到300mm，擺動(dòng)型音圈電機(jī)的峰值轉(zhuǎn)矩達(dá)到50N.M，擺動(dòng)角度超過(guò)120°。音圈線性馬達(dá)將在許多領(lǐng)域贏得更多的應(yīng)用，慢慢取代傳統(tǒng)電機(jī)如齒條和螺桿。

線性馬達(dá)消除傳動(dòng)問(wèn)題

高效運(yùn)轉(zhuǎn)、精密化和模塊化設(shè)計(jì)是現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展前景。線性馬達(dá)傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)也已被愈來(lái)愈多的人所了解。新的鉆削基礎(chǔ)理論覺(jué)得：當(dāng)切削用量超過(guò)一定水平（約500m/min）后，鉆削區(qū)溫度已不升高，而且切削速度反倒會(huì)減少，數(shù)控刀片損壞也降低。高效運(yùn)轉(zhuǎn)、精密化和模塊化設(shè)計(jì)是現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展前景。新的鉆削基礎(chǔ)理論覺(jué)得：當(dāng)切削用量超過(guò)一定水平（約500m/min）后，鉆削區(qū)溫度已不升高，而且切削速度反倒會(huì)減少，數(shù)控刀片損壞也降低。那樣在提升產(chǎn)出率的另外還能提升零件的工藝性能和生產(chǎn)加工精密度。

一直以來(lái)，數(shù)控車床的走刀系統(tǒng)軟件關(guān)鍵是“交流伺服線性馬達(dá)+滾動(dòng)軸承+連軸器+滾珠絲杠+組成該系統(tǒng)軟件的支撐點(diǎn)構(gòu)造”，這類走刀系統(tǒng)軟件能夠超過(guò)的走刀速率為90～120m/min，較大瞬時(shí)速度只能1.5g。另外，因?yàn)閺碾姍C(jī)主軸軸承到操作臺(tái)中間存有萬(wàn)向聯(lián)軸器、滾珠絲杠、螺帽、滾動(dòng)軸承、支撐架等一系列中間商，當(dāng)走刀構(gòu)件要進(jìn)行起動(dòng)、加降速、翻轉(zhuǎn)、泊車等姿勢(shì)時(shí)，這種機(jī)械設(shè)備元器件造成的延展性形變、磨擦、反方向空隙等，會(huì)導(dǎo)致走刀健身運(yùn)動(dòng)的落后和其他很多離散系統(tǒng)偏差；這種中間商也增加了系統(tǒng)軟件的慣性質(zhì)量，危害了對(duì)健身運(yùn)動(dòng)命令的迅速?zèng)]有響應(yīng)；此外，滾珠絲杠是長(zhǎng)細(xì)桿，在力和熱的功效下，會(huì)造成形變，危害生產(chǎn)加工精密度。

以便擺脫傳統(tǒng)式走刀系統(tǒng)軟件的缺陷，簡(jiǎn)單化數(shù)控車床構(gòu)造，考慮髙速精密機(jī)械加工的規(guī)定，大家剛開(kāi)始科學(xué)研究新式的走刀系統(tǒng)軟件，平行線性馬達(dá)就是說(shuō)最有發(fā)展前途的迅速走刀系統(tǒng)軟件。它撤銷了原動(dòng)力和操作臺(tái)構(gòu)件中間的一切正中間傳動(dòng)系統(tǒng)階段，促使數(shù)控車床走刀傳動(dòng)齒輪的長(zhǎng)短為零，這就是說(shuō)說(shuō)白了的“立即驅(qū)動(dòng)器”或“零傳動(dòng)系統(tǒng)”。

線性馬達(dá)以及驅(qū)動(dòng)器控制系統(tǒng)在數(shù)控車床走刀驅(qū)動(dòng)器上的運(yùn)用，使數(shù)控車床的傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)造出現(xiàn)了重特大轉(zhuǎn)變，并使數(shù)控車床特性擁有新的飛越。