โมดูลและแกนลิเนียร์มอเตอร์ขนาดเล็กที่เป็นระบบโมดูลาร์

 

 

 

โมดูลและแกนลิเนียร์มอเตอร์ขนาดเล็กที่เป็นระบบโมดูลาร์

 

มอเตอร์เชิงเส้นของ Faulhaber มีบทบาทสำคัญในระบบอัตโนมัติของอุตสาหกรรมยา ห้องปฏิบัติการ และการวิเคราะห์

 

นับตั้งแต่ช่วงเริ่มต้นของวิกฤต Coronavirus ล่าสุด อุตสาหกรรมยาและห้องปฏิบัติการได้รับแรงกดดันให้ตระหนักถึงความสำคัญของระบบอัตโนมัติ ซึ่งจำเป็นต้องมีอุปกรณ์วิเคราะห์และทดสอบ สายการผลิต และระบบการบรรจุและบรรจุภัณฑ์ใหม่จำนวนหนึ่ง เพราะประสิทธิภาพจะขึ้นอยู่กับระดับของระบบอัตโนมัติ โมดูลและแกนลิเนียร์มอเตอร์ขนาดเล็กที่ใช้สำหรับงานแบบแกนเดียวหรือหลายแกนได้เปิดโอกาสใหม่ๆ ที่นี่ การออกแบบเป็นระบบโมดูลาร์ เหมาะสำหรับงานที่หลากหลายในระบบอัตโนมัติในห้องปฏิบัติการและอุตสาหกรรมยา ซึ่งขับเคลื่อนโดยลิเนียร์มอเตอร์ของ FAULHABER

 

วิศวกรจาก Jung Antriebstechnik u. Automation GmbH JA2 สามารถตอบสนองต่อการเรียกร้องจากอุตสาหกรรมยา ภาคการวิเคราะห์ และอุตสาหกรรมเทคโนโลยีทางการแพทย์ได้ โดยเฉพาะโซลูชั่นส์ระบบอัตโนมัติขนาดเล็กซึ่งใช้งานได้จริง ด้วยการพัฒนาระบบแมคคาทรอนิกส์แบบโมดูลาร์ใหม่ที่เรียกว่า QuickLab ด้วยโมดูลมอเตอร์เชิงเส้นตรง QM02 ขนาดเล็ก สำหรับระยะชักสูงสุด 160 มม. และแกนมอเตอร์เชิงเส้นตรง QA02 สำหรับระยะชักสูงสุด 220 มม. การใช้งานระยะชักสั้นสามารถทำได้ด้วยไดนามิกและความแม่นยำสูง เช่น ในห้องปฏิบัติการและเทคโนโลยีการวิเคราะห์หรือในการทดสอบ ระบบต่างๆ ด้วยโครงสร้างทางกลและตัวนำทางที่แม่นยำร่วมกับรางลูกปืนสองตัว โมดูลและแกนจึงมีความแข็งมากและให้ความสามารถในการทำซ้ำสูงระหว่างการวางตำแหน่ง +/- 50 µm ทั้งๆ ที่โครงสร้างน้ำหนักเบาและมวลเคลื่อนที่ต่ำความเร็วในการเคลื่อนที่สูงสุด 3 ม./วินาที และความเร่งสูงสุด 50 ม./วินาที2 ขึ้นอยู่กับน้ำหนักบรรทุก ตัวแกนและโมดูลสามารถรวมกันหรือแยกกันได้ ด้วยวิธีนี้การใช้งานแบบหยิบและวางสามารถรับรู้ได้เช่นเดียวกับโซลูชั่นส์อัตโนมัติสำหรับการแยก การจัดกลุ่ม การทดสอบหรือการชุบตัวอย่าง หรือผลิตภัณฑ์ที่ละเอียดอ่อนอื่นๆ ด้วยความกว้าง 22 มม. QuickLab จึงครอบคลุมความต้องการระบบจัดการแกนเดี่ยวและหลายแกนขนาดเล็กได้อย่างสมบูรณ์แบบ นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์เสริมที่เหมาะสม เช่น การชดเชยน้ำหนัก เบรกจับแม่เหล็ก เซ็นเซอร์ตำแหน่งภายนอก และแผ่นอแดปเตอร์

 

 

 

 

ไดนามิกและความแม่นยำสูง

 

“ลิเนียร์มอเตอร์เป็น ‘หัวใจ’ ของระบบอัตโนมัติแบบโมดูลาร์ของเรา และข้อกำหนดที่วางไว้นั้นสูงมาก” วิลเฮล์ม จุง กรรมการผู้จัดการของ JA2 อธิบาย “มอเตอร์ต้องทำงานแบบไดนามิกสูง สามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำ และมีขนาดที่เหมาะสม มอเตอร์เชิงเส้นจาก FAULHABER เชื่อมั่นในหลักการทำงานที่เป็นนวัตกรรมใหม่ ซึ่งแตกต่างจากโซลูชั่นส์ “คลาสสิก”

 

มอเตอร์แนวราบสามารถสร้างขึ้นได้หลายวิธี เนื่องจากหลักการทั้งหมดของมอเตอร์ไฟฟ้าแบบ “หมุน” สามารถนำไปใช้ในมอเตอร์แนวราบได้โดยเคลื่อนที่ตามช่องว่างในอากาศทรงกลมบนเส้นตรง เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ขดลวดกระตุ้นไฟฟ้าที่จัดเรียงเป็นวงกลมแต่เดิมจะถูกเคลื่อนที่บนทางเรียบ จากนั้นสนามแม่เหล็กจะดึงโรเตอร์ไปเหนือเส้นทางการเดินทาง อย่างไรก็ตาม ยังมีความเป็นไปได้อื่นๆ อาทิ ไดรฟ์เชิงเส้นตรง LM2070 DC ไม่ได้สร้างเป็น “โรเตอร์พื้นผิว” ที่มีเพียงแค่ตลับหมึกและตัวนำทาง แต่แกนบังคับจะถูกนำไปภายในคอยล์ที่รองรับตัวเองแบบ 3 เฟส “การออกแบบนี้สร้างความสัมพันธ์ที่ดีเป็นพิเศษระหว่างแรงเชิงเส้นกับกระแส และแรงไดนามิกที่สูง นอกจากนี้ ไม่มีแรงบิดฟันเฟือง จึงทำให้มอเตอร์แนวราบเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในระบบ QuickLab แบบแยกส่วนของเรา”

 

 

 

 

ประสิทธิภาพสูงสุดในขนาดที่เล็กที่สุด

 

มอเตอร์แนวราบ LM2070 มีความยาวช่วงชักตั้งแต่ 40 ถึง 220 มม.แม้จะมีสเตเตอร์ขนาดกะทัดรัด 20 x 20 x 70 มม. (กว้าง x สูง x ยาว) แต่เซอร์โวมอเตอร์ DC เชิงเส้นขนาดเล็กก็มีตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพทางกลที่น่าประทับใจ แรงต่อเนื่องคือ 9.2 นิวตัน และแรงสูงสุดสูงสุด 28 นิวตัน สามารถใช้ได้กับตลับลูกปืน และให้กาบผิวเรียบที่แข็งแรงทนทานอีกทั้งก้านบังคับสามารถจัดการกับความเร็วสูงถึง 3 เมตร/วินาที ได้อย่างง่ายดายในเวลาเดียวกัน ระบบไฟฟ้าขนาดเล็กสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำมากด้วยเซนเซอร์ Hall ในตัว ความแม่นยำของตำแหน่งที่แน่นอนคือ +/- 0.1 มม. และความสามารถในการทำซ้ำคือ +/- 50 µm ด้วยระบบเซ็นเซอร์ภายนอกที่เป็นอุปกรณ์เสริม ตัวเลขเหล่านี้สามารถปรับปรุงได้ถึง +/- 0.01 มม. และความสามารถในการทำซ้ำได้ +/- 1 µm เหนือสิ่งอื่นใดคือการทำงานที่แทบไม่ต้องบำรุงรักษา เนื่องจากมอเตอร์ไม่มีชิ้นส่วนสึกหรอที่เคลื่อนไหว นอกจากนี้ ไดรฟ์เชิงเส้นยังทำงานโดยแทบไม่มีเสียงรบกวน “สิ่งนี้สำคัญเหนือสิ่งอื่นใดหากบุคลากรและระบบการจัดการทำงานในห้องเดียวกัน ซึ่งมักจะเป็นในห้องปฏิบัติการ” วิลเฮล์ม จุง กล่าวเสริม

 

การเชื่อมต่อสายเคเบิลต่อท้าย

 

จุดสำคัญสำหรับระบบการจัดการคือเทคโนโลยีการเชื่อมต่อ โดยปกติลิเนียร์มอเตอร์จะจัดส่งด้วยค่าสูงด้วยสายต่อยาว 30 ซม. อย่างไรก็ตาม ในระบบอัตโนมัติ ตู้สวิตช์มักจะอยู่ห่างจากไดรฟ์จริงพอสมควร “ระหว่างมอเตอร์กับตัวควบคุมในตู้สวิตช์ที่แยกจากกัน อาจมีระยะ 10, 20 ม. หรือมากกว่านั้น” วิลเฮล์ม จุงกล่าว ด้วยระบบโมดูลาร์ QuickLab จึงมีสายเคเบิลแบบหลายฉนวนพิเศษที่ถ่ายโอนกำลังของมอเตอร์และสัญญาณเซ็นเซอร์ตำแหน่งระหว่างมอเตอร์และตัวควบคุมโดยปราศจากการรบกวนในระยะสูงสุด 30 ม. มีฝาปิดติดกับมอเตอร์โดยตรง โดยมีการคลายสายสามารถเสียบปลั๊กได้ และยังได้รับการออกแบบสำหรับใช้กับสายเคเบิล เช่น สำหรับการใช้งานแบบเคลื่อนที่ เทคโนโลยีสายเดี่ยวทำให้การติดตั้งง่ายขึ้นด้วยการประกอบชิ้นส่วนสำเร็จรูปที่ปลายทั้งสองข้าง

 

 

 

 

 

ชุดเครื่องมือแมคคาทรอนิกส์ที่ปรับแต่งมาสำหรับระบบอัตโนมัติในห้องปฏิบัติการได้พิสูจน์ตัวเองแล้วในการใช้งานจริง วิลเฮล์ม ยุง ยืนยันเรื่องนี้ว่า “ผู้ผลิตและซัพพลายเออร์ของอุปกรณ์วิเคราะห์จำนวนมากในปัจจุบันพึ่งพาระบบของเรา ความต้องการมีมหาศาลในปัจจุบัน รวมถึงจากพื้นที่อื่นๆ เช่น เลนส์และเทคโนโลยีการทดสอบ” และการนำเสนอเป็นแรงผลักดันให้มีการใช้งานอยู่เสมอ โดยเฉพาะไดรฟ์เชิงเส้น LM2070 อันทรงพลังขนาดเล็ก