恒速控制對于許多先進(jìn)的工業(yè)過程來說至關(guān)重要焦厘，但傳統(tǒng)的電機(jī)設(shè)計會產(chǎn)生齒槽力剥跃，導(dǎo)致電機(jī)速度出現(xiàn)紋波虎资。KOVERY Inc設(shè)計的一系列先進(jìn)的直線電機(jī)集成了雷尼紹光柵暖谚，可完美解決這一難題。

背景

直線電機(jī)廣泛應(yīng)用于各大工業(yè)領(lǐng)域卷雕，包括平板顯示器 (FPD)舶得、半導(dǎo)體、自動化爽蝴、醫(yī)療診斷、3D打印和機(jī)床等纫骑。直線電機(jī)類同于定子和轉(zhuǎn)子被“鋪開”的旋轉(zhuǎn)同步電機(jī)蝎亚，但與旋轉(zhuǎn)電機(jī)輸出旋轉(zhuǎn)扭矩不同九孩，直線電機(jī)輸出的是沿著其行程方向上的推力。

KOVERY公司是一家位于韓國京畿道的超精密電機(jī)制造商发框，該公司是業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的高精度直線電機(jī)系統(tǒng)供應(yīng)商躺彬，同時還持續(xù)致力于技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)。KOVERY的高精度電機(jī)采用自有的專利技術(shù)梅惯，可減小甚至消除導(dǎo)致速度紋波的齒槽力宪拥，以及因直線電機(jī)的定子與動子之間的電磁吸引力而導(dǎo)致的軸承加速磨損。

KOVERY直線電機(jī)使用雷尼紹QUANTiC?系列增量式光柵實現(xiàn)換向和位置控制铣减。KOVERY還使用了雷尼紹的其他測量產(chǎn)品她君，包括EVOLUTE?絕對式光柵，以及用于機(jī)器校準(zhǔn)的XL-80激光干涉儀葫哗。光柵是能夠在惡劣環(huán)境中提供可靠位置反饋的關(guān)鍵組件狈合。

挑戰(zhàn)

大部分直線電機(jī)屬于“平板式直線電機(jī)”，其特點是永磁磁軌布置在一系列電磁線圈（動子）的下方笤吵。半導(dǎo)體和FPD制造等領(lǐng)域的運(yùn)動控制應(yīng)用要求嚴(yán)苛捏描，必須精確控制動子的運(yùn)動。

恒速控制對于許多先進(jìn)的工業(yè)過程來說至關(guān)重要叹倒，但傳統(tǒng)的電機(jī)設(shè)計會產(chǎn)生齒槽力肘蜘，導(dǎo)致電機(jī)速度出現(xiàn)紋波。

設(shè)計人員還可以選擇使用無槽（無鐵芯）平板式電機(jī)甩芦，這種電機(jī)的控制性能優(yōu)異讽空，但缺點是推力輸出會大幅降低。于是吕罩，KOVERY研發(fā)了一個采用“獨特”設(shè)計的電機(jī)系列洒屡，能夠在減小齒槽力的同時又不會犧牲推力。

KOVERY總裁Kim Houng-joong先生介紹他們的專利技術(shù)說：“市場上的直線電機(jī)類型多樣等跳，每種設(shè)計都各有所長查奉，但又各有短板。我們KOVERY獨創(chuàng)研發(fā)的直線電機(jī)首次將永磁體以直立形式排列萌狂，這樣永磁體能夠在動子線圈的磁極片間穿過档玻。這樣的設(shè)計可確保磁通量一致，且每條磁軌都具有獨立的磁路茫藏。在我們的設(shè)計中误趴，磁軌數(shù)量越多，電機(jī)輸出功率越大务傲。這種設(shè)計還可有效減小有槽鐵芯和磁軌之間的法向吸引力凉当，同時又不會犧牲推力。換言之售葡，電機(jī)的整體推力增強(qiáng)看杭，最大值可達(dá)到傳統(tǒng)直線電機(jī)的至少兩倍忠藤。其他優(yōu)點還包括重量輕、設(shè)計自由度高楼雹、裝配便捷模孩、擁有成本低等≈澹”

位置編碼器可幫助直線電機(jī)完成換向榨咐，實現(xiàn)平穩(wěn)的運(yùn)動和位置控制。抖動更低且細(xì)分誤差更小的光柵是首選焕鲸，因為這些特性有助于實現(xiàn)更精確的位置控制忿韧，并可減小速度紋波。

在直線電機(jī)中工作的光柵需要具有兩個關(guān)鍵設(shè)計特性：讀數(shù)頭（傳感器）電纜的最小彎曲半徑小且電纜壽命長盘贤，以確保機(jī)器的電纜軌道具有優(yōu)異的抗擠壓鱼练、扭結(jié)和彎曲性能；最大工作溫度高蚣枝，能夠承受電機(jī)線圈通電時預(yù)期產(chǎn)生的熱量响攘。

如果讀數(shù)頭安裝在電磁線圈附近，則光柵還必須能夠抵御強(qiáng)磁場的影響歼呼。

解決方案

KOVERY在其直線電機(jī)中使用了一系列雷尼紹光柵千有，包括先進(jìn)的QUANTiC光柵。

針對半導(dǎo)體和FPD制程設(shè)備應(yīng)用犁捕，KOVERY的直線電機(jī)配備了QUANTiC系列光柵胶向，它具備以下特性：分辨率達(dá)到0.2 μm，配用RTLC40增量式柵尺萤遥，可輸出模擬或數(shù)字信號裕坊。針對其他應(yīng)用，KOVERY的電機(jī)則配備了雷尼紹EVOLUTE絕對式光柵及RTLA50-S直線柵尺燕酷。

Kim先生繼續(xù)說道：“KOVERY的直線電機(jī)提供多種規(guī)格籍凝，僅行程長度就有十余種之多。有時苗缩，我們還需提供行程長達(dá)數(shù)米的定制產(chǎn)品饵蒂。而且我們預(yù)計長行程直線電機(jī)的市場需求還將持續(xù)增加。QUANTiC光柵的RTLC40鋼帶柵尺成卷供應(yīng)酱讶，我們可以根據(jù)每臺電機(jī)的具體要求方便地將柵尺裁剪為所需長度退盯，從而提升了生產(chǎn)靈活性。此外泻肯，雷尼紹的產(chǎn)品交付周期很短且性價比優(yōu)渊迁，這些都是吸引我們的優(yōu)點。雷尼紹的光柵幫助我們提升了產(chǎn)品競爭力灶挟」常”

QUANTiC光柵的優(yōu)點包括：兼容行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字或模擬輸出格式焚挠；安裝和運(yùn)行公差寬松，間隙為±0.3 mm漓骚，扭擺公差為±0.9°；運(yùn)行速度高達(dá)24 m/s尤稍；電子細(xì)分誤差 (SDE) 低至±80 nm衬咐；配備具有EMI防護(hù)功能的單屏蔽柔性電纜；內(nèi)置可輔助安裝的LED安裝指示燈弓匪。

通過選裝的高級診斷工具ADTi?100和免費(fèi)的ADT View軟件晨偿，可獲得更詳實的診斷數(shù)據(jù)。ADTi?100非常適合不易安裝的應(yīng)用場合盲拣，并可用于現(xiàn)場診斷和查錯诊踢。

尤其是，QUANTiC光柵配備LED安裝指示燈且具有極寬松的安裝公差摘裕，可幫助用戶快速脸鸿、直觀地完成安裝過程，從而降低機(jī)器裝配成本拥耍，減少維護(hù)機(jī)器時的停機(jī)時間显艘。此外，QUANTiC光柵的低電子細(xì)分誤差 (SDE) 和高分辨率特性還有助于提升直線電機(jī)的精度审拉，減少速度紋波炭庙，從而實現(xiàn)更平穩(wěn)的運(yùn)動控制。

Kim先生詳細(xì)說道：“選擇光柵系統(tǒng)時煌寇，除了光柵規(guī)格要滿足客戶的應(yīng)用要求以外焕蹄，我們還會考慮光柵在生產(chǎn)環(huán)境中的安裝難度和可靠性。設(shè)備制造商要求的產(chǎn)品交付周期一般都非常短阀溶，從收到訂單腻脏、設(shè)計、制造淌哟、測試到交付迹卢，我們通常只有3到6個月的時間⊥讲郑”

“零件的安裝效率絕對是確保準(zhǔn)時交付產(chǎn)品的關(guān)鍵因素之一腐碱。QUANTiC光柵具有寬松的安裝公差，因此安裝非常便捷掉弛。而且症见，通過觀察讀數(shù)頭上的LED安裝指示燈的顏色，我們可以快速確定信號強(qiáng)度是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)殃饿，安裝是否成功谋作。QUANTiC的這些特性可幫助我們節(jié)省時間兵故、降低成本，并且增強(qiáng)了我們對產(chǎn)品的信心缩棉≌鄣椋”

雷尼紹的EVOLUTE絕對式光柵具有許多與QUANTiC系列相同的優(yōu)點，包括寬松的安裝公差和優(yōu)異的抗污能力颂梆。通過高級診斷工具ADTa-100硬件和ADT View軟件闷邑，也可獲得有關(guān)EVOLUTE的更詳實的診斷數(shù)據(jù)。KOVERY在電機(jī)產(chǎn)品出廠前使用雷尼紹XL-80激光干涉儀進(jìn)行測試和校準(zhǔn)览雁。XL-80用于機(jī)器校準(zhǔn)和質(zhì)量控制峦拥，它的運(yùn)行速度快且精度高，線性測量精度可達(dá)0.5 ppm胜通，而且輕巧便攜歧坚。

“我們的大部分客戶是對質(zhì)量要求嚴(yán)苛的精密設(shè)備制造商，因此電機(jī)在出廠前必須通過嚴(yán)格的檢驗宅溃。我們使用雷尼紹XL-80激光干涉儀測量每臺直線電機(jī)的線性度沛药、直線度和垂直度；此外還執(zhí)行動態(tài)測量实愚，包括速度紋波分析兼呵。XL-80激光干涉儀安裝快捷且易于使用，它無疑是我們執(zhí)行產(chǎn)品測試的理想之選腊敲，”Kim先生說道击喂。

結(jié)果

雷尼紹的光柵產(chǎn)品和激光校準(zhǔn)系統(tǒng)幫助KOVERY打造出性能優(yōu)異的直線電機(jī)，并應(yīng)用在半導(dǎo)體制造等領(lǐng)域的先進(jìn)制程機(jī)器設(shè)備中碰辅。雷尼紹與KOVERY之間的密切合作將繼續(xù)支持新型直線電機(jī)的研發(fā)懂昂。

Kim先生總結(jié)道：“我們專注于超高精度及高速直線電機(jī)的研發(fā)，不可能對產(chǎn)品內(nèi)部的每個零部件都了如指掌没宾。雷尼紹的售后支持服務(wù)非常出色凌彬，他們經(jīng)常與我們的研發(fā)團(tuán)隊緊密溝通，不僅在必要時提供相關(guān)培訓(xùn)循衰，還為我們解決了許多應(yīng)用難題铲敛。”

KOVERY Inc.簡介

KOVERY公司是一家超精密電機(jī)制造商会钝，持續(xù)致力于原創(chuàng)技術(shù)研發(fā)伐蒋。他們的戰(zhàn)略目標(biāo)是：通過超精密電機(jī)系統(tǒng)的商業(yè)化和規(guī)模化生產(chǎn)狞吏，助力韓國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的繁榮發(fā)展曲苛，以原創(chuàng)產(chǎn)品打入國際市場。截至目前，KOVERY已申請了200多項電機(jī)相關(guān)專利：www.kovery.com/eng/tech/technology02.php

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關(guān)于雷尼紹

雷尼紹是世界領(lǐng)先的工程科技公司之一岖习，在精密測量和醫(yī)療保健領(lǐng)域擁有專業(yè)技術(shù)谨敏。公司向眾多行業(yè)和領(lǐng)域提供產(chǎn)品和服務(wù) — 從飛機(jī)引擎、風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)制造创撼，到口腔和腦外科醫(yī)療設(shè)備等考皂。此外，它還在全球增材制造（也稱3D打勇小）領(lǐng)域居領(lǐng)導(dǎo)地位靠鸦，是一家設(shè)計和制造工業(yè)用增材制造設(shè)備（通過金屬粉末“打印”零件）的公司。

雷尼紹集團(tuán)目前在37個國家/地區(qū)設(shè)有79個分支機(jī)構(gòu)任汪，員工4,400人，其中2,500余名員工在英國本土工作滚吱。公司的大部分研發(fā)和制造均在英國本土進(jìn)行枷窿，在截至2020年6月的2020財年，雷尼紹實現(xiàn)銷售收入5.10億英鎊荣月，其中94%來自出口業(yè)務(wù)管呵。公司最大的市場為中國、美國哺窄、日本和德國捐下。

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