激光切割機使用直線電機的明顯優勢
直線電機作為—種新型的驅動方式,已廣泛應用于各種數控設備,包括激光切割機。
直線電機具有以下明顯優勢：
1)無機械接觸,在氣隙內產生傳動,傳動部件無直接磨損
2)行程理論上無限制,性能不會因行程變化而受到影響
3)可以提供很寬的速度范圍,從幾微米到幾米每秒,尤其是高速是一個突出的優勢。
4)加速度大,可達10g
5)精度高,重復性好。由于消除了中間環節,系統的精度取決于位置檢測元件。配合適當的反饋裝置,最終運算精度可達到啞微米級。這一特性在激光精密切割領域得到了廣泛的應用。
由于直線電機的優勢,直線電機的速度和加速度的行業記錄大多是由這種激光切割機創造的。從表面上看,直線電機可以逐漸取代滾珠絲杠和齒輪齒條成為激光切割機的主流。但事實是,在直線電機驅動器普遍使用后,一些以往沒有被關注的問題開始出現。
1)直線電機耗電過多
尤其是在高負荷、高加速度的情況下,機器的瞬時電流會給車間供電系統帶來沉重的負擔。
2)高振動
由于直線電機的動態剛性低,不能緩沖阻尼作用,高速時容易引起機器其他部分產生共振。
3)發熱量大
固定在工作臺底部的直線電機是高發熱元件。安裝位置不利于自然散熱,這對激光切割機的恒溫控制提出了很大的挑戰。
4)不能自鎖
為確保安全運行,直線電機驅動的電機軸,尤其是垂直軸,必須配備額外的鎖定機構(如導向夾),這增加了激光切割機的成本和復雜性。
5)直線電機會產生強磁場,吸附鐵屑
激光切割操作環境中往往有很多被激光熔化冷卻的微小金屬粉塵。直線電機保持內部清潔是非常不利的。
很多國外廠商如MAZAK、AMADA等都推出了完整或部分直線電機驅動的車型,以展示其技術實力并創造速度記錄,但高昂的價格和適度的回報使得市場對此類車型的接受度較低。
毫無疑問,直線電機的優異性能代表了未來的趨勢。但是,在激光切割機驅動的應用中還存在很多實際問題。
