一．直線電機概述

直線電機是將傳統(tǒng)電機的定子的磁場打開，并進行側(cè)向旋轉(zhuǎn)，通過電流的變化對內(nèi)部的動子形成直線的磁場力，從而直接實現(xiàn)直線運動的，省去了傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成直線運動所需要的各種結(jié)構(gòu)。

與傳統(tǒng)的通過絲杠、齒輪齒條、同步帶、凸輪的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)直線運動相比具有以下的優(yōu)點：

1. 速度快  傳統(tǒng)的電機加絲杠的方式，即使是歐美的電機配上20導程的絲杠，傳動速度也只有1.6m/s，通常的運行速度在1m/s以下。而直線電機的最大速度可以達到6m/s,通常的速度也在3m/s左右。在運行速度上是傳統(tǒng)的絲杠式的3倍。

2. 體積小  由于直線電機取代了傳統(tǒng)的電機、減速機、絲杠及其他固定和連接器件一套系統(tǒng)，因而其體積只有原來一套系統(tǒng)的不到一半。

3. 重量輕  由于體積小，而且電機本身采用合金材料，通常重量是傳統(tǒng)系統(tǒng)的1/3。在一些需要搭載的系統(tǒng)上，Z軸的運動機構(gòu)的重量直接影響X,Y軸的功率。此時若垂直運動使用直線電機，可以把整個系統(tǒng)的功率都降低。

4. 能耗低  由于電機運動過程中，動子是懸浮在磁場中的，摩擦力很小，因而節(jié)約了由于摩擦而產(chǎn)生的發(fā)熱的能耗。

5. 使用壽命長  由于電機運動中摩擦力很小，從而運動對電機的損害也很小，具備了很長的使用壽命。國外已有設備上的直線電機使用壽命有超過15年的。

二．科瑞力摩管式直線電機

科瑞力摩管式直線電機產(chǎn)自瑞士，其電機是由獨立的定子和動子兩部分組成，外形類似于氣缸，可以實現(xiàn)高速、高響應的多點位置、速度、加速度、以及力量的控制。

與傳統(tǒng)的板式和U型槽式的直線電機相比，科瑞力摩管式直線電機具有以下優(yōu)勢：

1.       磁場能量利用率更高

由于板式和U型槽式的直線電機動子都有一面是開放的，而管式直線電機的磁場是全封閉的，因而同樣的電流產(chǎn)生同樣的磁場時，動子可以獲得更高的能量。體現(xiàn)在電機的性能上就是，電機的加速度更大，速度更快。

新型的U型槽式直線電機的最大加速度是60g, 而交流的管式直線電機的最大加速度可以達到100g。平板式直線電機的最大速度一般在5m/s左右，而管式直線電機的最快速度可以達到6m/s以上。

落實到具備的設備生產(chǎn)中，使用了更高速度的電機的設備也就具備了更高的生產(chǎn)效率。從而可以通過更少的設備，達到同樣的產(chǎn)量。而設備所需要的生產(chǎn)空間、生產(chǎn)能耗以及維護成本都大大降低了。

2.       安裝使用更為簡單

板式和U型槽的直線電機的結(jié)構(gòu)，決定了其使用的時候必須要加裝外置的反饋才能夠?qū)崿F(xiàn)伺服控制。市場上直線電機用的比較穩(wěn)定的光柵尺，其產(chǎn)品的價格動輒都幾千或者上萬。

科瑞力摩管式直線電機內(nèi)置了位置傳感器，電機自身可以實現(xiàn)速度環(huán)、位置環(huán)和力量環(huán)的閉環(huán)控制，位置控制的重復精度為0.05mm，推力的控制精度可以達到0.1N,。

直線電機在未使能的狀態(tài)下，動子和定子都是分離的。但是板式和U型槽的直線電機由于結(jié)構(gòu)上是開放的，從而兩個部分會完全脫開。在使用過程中，必須要加裝導軌并固定。

而管式直線電機由于動子是套在定子內(nèi)部的，電機使能狀態(tài)對二者不構(gòu)成影響，因而在一些推動和剔除應用的時候只需要將定子固定即可，從而簡化的電機使用中的安裝要求。

3.       科瑞力摩管式直線旋轉(zhuǎn)電機可以實現(xiàn)直線加旋轉(zhuǎn)兩個方向的運動

在很多的拾取和裝配動作上都需要在Z軸的方向上再增加一個旋轉(zhuǎn)運動，從而實現(xiàn)物體

方向的改變。通常的實現(xiàn)方法是在Z軸機構(gòu)的末端增加一個旋轉(zhuǎn)電機來實現(xiàn)。

這樣的結(jié)構(gòu)會使得Z軸的負載變得更大，從而在X、Y軸上需要更大功率的電機。另外，旋轉(zhuǎn)的運動與直線運動不在同一條線上，結(jié)構(gòu)和運動控制的算法上都變得比較復雜。

由于管式直線電機的主體是圓柱型的，從而動子和定子有很好的同心度，可以通過一個電機實現(xiàn)直線加旋轉(zhuǎn)運動。直線運動和旋轉(zhuǎn)運動都是伺服控制的，旋轉(zhuǎn)的重復精度達到0.05度，直線運動的重復精度為0.05mm。

三．科瑞力摩管式直線電機的應用

科瑞力摩管式直線電機目前已在歐美的設備上得到了廣泛的應用。

主要涉及以下行業(yè)：

1.       包裝行業(yè)，主要客戶如德國的 KLONES、KHS以及SIDEL 、Uhlmann等

2.       汽車行業(yè)，主要客戶包括BOSCH， CONTIMENTAL， ZF等。

3.       煙草行業(yè)， 如意大利的GD。

4.       自動化生產(chǎn)線， 如瑞士的維氏軍刀，勞力士手表等等。