Linearmotoren

AxNum verfügt über ein umfassendes Sortiment an Miniatur und Hochpräzisions Linearmotoren für anspruchsvolle Applikationen.

Linearmotor-Schlitten

Die elektrischen ELAX® Linearmotor-Schlitten stellen die nächste Evolutionsstufe der weitverbreiteten, pneumatischen Schlitten dar und sind damit prädestiniert für schnelle und präzise Positionierungsaufgaben.

Linearmotor-Schlitten ELAX® Ex

LINAX® Linearmotor-Achsen

Die kompakten Linearmotor-Achsen LINAX® wurden für anspruchsvolle Applikationen entwickelt, welche hohe Leistungen im Bereich Präzision, Wiederholgenauigkeit, Geschwindigkeit und langer Lebensdauer benötigen.

Pick and Place Systeme

Die Linearmotor-Schlitten ELAX® und die Linearmotor-Achsen LINAX® passen perfekt zusammen.

Hochpräzisions-Linearmotoren

Die KML-Linearmotoren ermöglichen eine Kombination aus Präzision und Dynamik bei der Bewegung von grossen Lasten oder über lange Hübe. Die Linearmotortechnik garantiert eine lange Lebensdauer bei sehr geringem Wartungsaufwand.

Hochpräzisions-Linearmotoren

Ihr Ansprechpartner

Joël Faivre
Produktmanagement

Joël Faivre

Produktmanager

Zuständigkeits-Bereiche:
LINEAR MOTION & NC-RUNDTISCHE & DREHMODULE

News

Anwendungen & Applikationen

Finden Sie hier diverse Beispiel für Produktanwendungen und Tutorials zu unseren XENAX® Servocontrollern, LINAX® Linearmotor-Achsen und ELAX® Linearmotoren mit integrierter, sensitiven Kraftmessung namens Forceteq®.

Zu den Anwendungen

FAQ

Solange die Logik eingeschaltet bleibt, bleibt die Positionserkennung erhalten. Nach jedem Neustart der Logik ist eine Referenzfahrt notwendig. Bei den LINAX® Linearmotor-Achsen wird eine Fahrt über 2 Referenzmarken gemacht (max. Fahrweg 20mm).

Die ELAX® Linearmotor-Schlitten fahren auf den internen mechanischen Anschlag (Aus- oder Eingefahren), damit dies präzise stimmt, wird die Referenzieren einmalig vor Auslieferung  kalibriert. Nach der Referenzfahrt liegen Null- und Maximalpunkt ca. 1 mm von den mechanischen Endanschlägen entfernt.

Die Forceteq® Funktionalität ist im XENAX® Xvi integriert, diese stehen mit allen Linear- und Drehmotor-Achsen zur Verfügung. Der Unterschied der einzelnen Achs-Typen besteht in der Auflösung, Genauigkeit und Minimalkraft. Diese sind im nächsten Punkt genaustens beschrieben

Unsere Erfahrung in der Vergangenheit mit Fremdcontrollern zeigten immer wieder Schwierigkeiten und Ausfälle. Durch fehlerhafte Kommutierungswinkel oder falsche Parametrierung liefen die Motoren mit schlechtem Wirkungsgrad und überhitzten. Fehlte dann noch die Temperaturüberwachung konnte dies auch zu einem Wicklungsbrand führen. In diesem Zusammenhang wurden logischerweise unsere Achsen als fehlerhaft betrachtet. Seit wir keine Fremdcontroller mehr empfehlen sind diese Problematiken vom Tisch.

Die SMU Module werden streng nach TÜV vorgaben montiert und geprüft damit alle Sicherheitsfunktionen garantiert werden können. Die Feldbusmodule unterlaufen eine 100 % Prüfung der Funktionalität mit entsprechender SPS.

Deswegen können Optionsmodule nur bei JennyScience in der Produktion nachgerüstet werden.

Die Permanentmagnete von Linearmotor-Achsen erzeugen magnetische Felder bei den Magenten wo diese direkt nach aussen wirken können.

Bei unseren LINAX® Lxc und ELAX® Ex Linearmotor-Achsen ist dies auf der Schlittenunterseite der Fall, wenn der Schlitten ausgefahren wird.

Bei den Lxs/Lxu sind die magnetischen Felder auf der Oberseite der Grundplatte. Hier sind die Permanentmagnete angeordnet und wirken direkt nach aussen.

Für detailliertere Angaben bezüglich Magnetwirkung stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung

Eine SMU ist notwendig sobald eine Maschine die funktionalen Sicherheits-Richtlinien gemäss TÜV hat. Mit der SMU hat man alle Funktionen bereits im XENAX® Xvi 75V8 integriert und spart Verdrahtungsaufwand und die Verwendung weiterer Hardware.

Safety Funktionen mit SMU (Safety Integrity Level 2)

  • STO: Safe Torque Off (Sofortige Abschaltung der Endstufe)
  • SS1: Safe Stop 1 (Stoppen mit anschliessender Abschaltung der Endstufe)
  • SS2: Safe Stop 2 (Stoppen Position wird gehalten, bei Bewegung Abschaltung der Endstufe)
  • SLS: Safely Limited Speed (Sichere Geschwindigkeit, bei überschreiten SS2)

Alternativ ist der STO mit einem sicheren Power Off möglich (Abschaltung der Powerspeisung) oder dem XENAX® Xvi Pin 9 mit HW-Abschaltung der Endstufe nach xxxms zum Stoppen der Achse.

Bei vertikalem Einsatz der Linearmotor-Achse soll die Last bei stromlosem Zustand nicht nach unten fallen. Dazu stehen einstellbare Gewichtskompensation für die verschiedenen Linearmotor-Achsen zur Verfügung.

LINAX® Linearmotor-Achsen

Die LINAX® Linearmotor-Achsen benötigen je ein Motorkabel und ein Encoderkabel. Diese können in folgenden drei Varianten bestellt werden. Die Länge der jeweiligen Kabel kann gewählt werden (Max. Totallänge 20m)

ELAX® Linearmotor-Achsen und ROTAX® Drehmotor-Achsen

Beide haben ein eigen entwickeltes TPU Kabel, welches Motor- und Encoderkabel vereint. Wie beim LINAX® können die drei gezeigten Varianten gewählt werden. Bei Variante 3 kann aufgrund der speziellen Schirmung maximal ein Zwischenkabeleingesetzt werden.

Feldbus

Beckhoff (EtherCAT), SIEMENS (Profinet), B&R (Powerlink) AllenBradley/Rockwell (Ethernet/IP), CanOpen

TCP-IP

Labview, C-Sharp, …. (offene ASCII Protokoll)

Bei horizontalem Einsatz der Linearmotor-Achse wird die Last mit der Vortriebskraft des Linearmotors bewegt. Ein vernünftiger Ansatz ist, den Linearmotor-Typ so auszuwählen, dass die maximale Last noch eine Beschleunigung von 1 g = 9.81 m/s2 zulässt. Also noch eine Beschleunigung wie im freien Fall, das ergibt eine mittlere Dynamik.

Unter dieser Annahme kann die entsprechende Last sehr einfach aus der Achsbezeichnung errechnet werden. Für die Beschleunigung nutzen wir die Spitzenkraft, diese ist bei unseren Linearmotoren das Dreifache der Nominalkraft.

Es können auch höhere Lasten bewegt werden, dabei reduzieren sich Beschleunigung und Geschwindigkeit und die Fahrzeit dauert länger. Dabei sollte noch eine Beschleunigung von ½ g erreicht werden, diese Maximallast ist dann das Doppelte der oben berechneten Lasten.

Anzustreben ist immer eine möglichst kleine Last, also ein Aufbau mit filigranen Teilen und wenig Masse.

Die mechanischen Führungen sind für wesentlich grössere Kräfte ausgelegt, als der Linearmotor bewegen kann. Damit sind vertikale Füge- oder Einpressvorgänge problemlos möglich. Diese Maximallasten finden Sie unter "Belastungskennwerte" im Dokument LINAX® Lxx (PDF) oder ELAX Ex F20 (PDF).

Unsere Linearmotor-Achsen sind auf eine Maximalgeschwindigkeit von 4 m/s ausgelegt. Dabei muss eine entsprechende Distanz gefahren werden können. Diese Daten können wir mit unserem "Cycle Calculator" gerne für Sie berechnen.

Die maximal mögliche Beschleunigung und die maximale Vortriebskraft lässt sich direkt aus der Motorbezeichnung ableiten.

Beispiel LINAX® Lxs 400F60

Der Wert "....F60" entspricht der Nominalkraft von 60 N (100% Einschaltdauer)
Die Spitzenkraft ist das Dreifache der Nominalkraft, hier also 180 N.

Maximale Vortriebskraft = 180 N

Die Beschleunigung a errechnet sich aus F=m*a -> a=F/m
Beispiel Last extern = 1500 g, mSchlitten = 950 g, siehe Daten LINAX® Lxs xxxF60
m = mSchlitten + mLast extern = 2.45 kg

Maximale Beschleunigung a = 180 N / 2.45 kg = 73.5 m/s2 --> 73.5 / 9.81 = 7.5 g

Hinweis zur Einschaltdauer:

Bei der Nominalkraft beträgt die Einschaltdauer 100 %. Für dreifache Nominalkraft ist der dreifache Strom notwendig. Die Verlustleistung erhöht sich dabei quadratisch. PV = I2*R. Die Verlustleistung beim Nutzen der Spitzenkraft ist als 9 x grösser. Demzufolge kann die Spitzenkraft nur während einer Einschaltdauer von 1/9 -> 11 % genutzt werden.

 LINAX® LxcLINAX® Lxs, Lxu, LxeELAX® Ex
Kabelkein Kabel in BewegungKabel am Schlitten in Bewegung-
Wiederholgenauigkeitbidirektionalbidirektionalbidirektional
Temperaturkonstantkonstantkonstant
Massstab optisch 100 nm±0.4 µm±0.5 µm-
Massstab optisch 1 µm±1.5 µm±2 µm-
Massstab magnetisch 1 µm ±5 µm (magnetisch nur bei Lxs / Lxu)±5 µm

Genauigkeit absolut bidirektional

Die Absolutgenauigkeit ist von der Messpunkt Position in Bezug auf den Encoder-Messkopf veränderlich. Die mechanische Präzision der Linearachse in Bezug auf Rollen, Nicken, Gieren und die Distanz zum Messkopf beeinflussen die Genauigkeit. Die Absolutgenauigkeit kann letztendlich nur gezielt auf einen Messpunkt auf dem mechanischen Aufbau vermessen werden. Wir können solche Messungen mit dem Laserinterferometer durchführen.

Temperaturabhängige Längenvariation auf linearen Massstäbe

Die linearen Massstäbe haben eine temperaturabhängige Längenvariation welche den Fahrweg beeinflussen.

  • Massstab optisch: 0,85 µm pro Grad und 100 mm Fahrweg
  • Massstab magnetisch: 1,1 µm pro Grad auf 100 mm Fahrweg

Die XENAX® Xvi Servocontroller können für Logik und Power separat gespiesen werden.

  • Logik: 24 VDC / 0.3 A pro Achse
  • Power: 24 - 72 VDC / 5 A + 3 A pro weiter Achse

Die volle Kraftleistung der Linearmotor-Achsen ist bereits mit 24 V erreicht. Wegen back EMF müssen LINAX® Lxu und Lxs  welche eine hohe Dynamik haben > 1  m/s mit 48 V und bei > 2.5 m/s mit 75V gespiesen werden.

Die Forceteq® Funktionen stehen mit den zyklisch-übertragbaren Befehlen (PDO) zur Verfügung.

  • I_Force Actual LINAX®/ELAX®, 2005h
  • Limit I_Force, 6073h

Für die SDOs stehen folgende zur Verfügung:

  • Direct commands, no parameter, 5000h
  • Read parameter, XENAX®, 5001h
  • Write parameter, XENAX®, 5002h
  • Read / Write parameter XENAX®, 5003h

Genaue Informationen zur Kommunikation finden Sie in unserem CANopen Ethernet Protokoll.