BECKHOFF AL2000 - Handbuch (Seite 13)

Eiserstraße 5 / D-33415 Verl / Telefon 05246/963-0 / Telefax 05246/963-149
13
Praktische Betrachtungen
TEIL EINES GESAMTEN MASCHINENKONZEPTS
Ein Linearmotor von Beckhoff Industrie Elektronik ist kein in sich geschlossenes System. Er muss in ein gesam-
tes Maschinenkonzept oder eine gesamte Arbeitseinheit eingebunden sein. Es muss aus verschiedenen Sys-
temen in Abhängigkeit der Anwendung ausgewählt werden. Deswegen ist es wichtig die Spezifikationen von
beiden, dem gesamten Maschinenkonzept und den Linearmotortypen, zu kennen. Die Maschine muss allen in
Frage kommenden EU-Anforderungen genügen.
TRAGRAHMEN: FESTIGKEIT UND STABILITÄT
Der Tragrahmen muss aus zwei Hauptgründen speziellen Anforderungen genügen. Die Spitzenantriebskräfte
eines Linearmotors sind hoch, so dass der Rahmen ausreichende dynamische Steifigkeit aufweisen muss. Im
Hinblick auf die Genauigkeit muss der Rahmen unempfindlich gegenüber Stöße und Schwingungen sein. Nor-
malerweise ist die Magnetplatte horizontal auf dem Sockel einer Maschine oder Arbeitseinheit befestigt. Der
Schlitten trägt eine Nutzlast, wie z.B. eine Messeinheit oder einen Laserschneider. Wegen dieser Last, der
Verkabelung und eventuellen Kühlleitungen kann das Verhältnis Spitzenkraft/Motorträgheit leicht beeinträchtigt
werden. Es ist klar, dass eine senkrechte Stellung eines Linearmotorsystems besondere Anforderungen stellt.
Falls erwünscht, kontaktieren Sie Beckhoff Industrie Elektronik.
SCHIENEN UND LAGER
Um die freie Bewegung zu gewährleisten, ist der Schlitten mit Lagern ausgestattet, die sanft auf zwei Schienen
oder Luftlagern gleiten. Die Schienen sind neben den Magnetplatten montiert. Diese Konstruktion gewährleistet
zudem den korrekten Luftspalt zwischen der Spuleneinheit und der Magnetplatte. Im Falle der seitlichen Positi-
onierung der Spuleneinheit zu den Magnetplatten ist eine kleine Toleranz zulässig.
WÄRMEABFUHR
Der Wärmeverlust kann insbesondere in der Spuleneinheit beträchtlich sein. Wärmestrom verursacht Tempera-
turunterschiede. In einigen Fällen kann dies aus Gründen der Genauigkeit o.ä. unzulässig sein. Also muss der
Wärmeabfuhr zur Umgebung besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden. In einigen Fällen ist eine (Wasser-
) Kühlung erforderlich.
GENAUIGKEIT
Die Genauigkeit des Positionierungssystems ist der springende Punkt, da von Linearmotoren erwartet wird,
dass sie bis im Submikrometerbereich regelbar sind. Die Genauigkeit kann z.B. von Wärmedehnung der Spu-
leneinheit, von Schwingungen und Stößen, die vom Umfeld herrühren, oder von mangelnder Steifigkeit des
Tragrahmens beeinträchtigt werden. Im Allgemeinen wird die Haupteinschränkung der Genauigkeit von diesem
Stabilitätsmangel verursacht.
Wie die meisten mechanischen Systeme hat auch der Linearmotor mit Widerstand, Elastizität und Trägheit zu
tun. Wegen der Positions- und Geschwindigkeitsrückmeldung hat er ebenfalls mit Messgenauigkeit und gewis-
sen Zeitverzögerungen zu tun. So wird der Regler mit gewissen Verzögerungen allein schon wegen der Pro-
zessor- und Aktualisierungszeiten konfrontiert. Die Genauigkeit kann zudem durch die festgelegte Schalthäu-
figkeit des Servoverstärkers begrenzt sein.
Natürlich müssen der lineare Messstab und die Messsonde über die gewünschte Genauigkeit verfügen. Dies