恒速控制對于許多先進(jìn)的工業(yè)過(guò)程來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，但傳統的電機設計會(huì )產(chǎn)生齒槽力，導致電機速度出現紋波。KOVERY Inc設計的一系列先進(jìn)的直線(xiàn)電機集成了雷尼紹光柵，可完美解決這一難題。

背景 

直線(xiàn)電機廣泛應用于各大工業(yè)領(lǐng)域，包括平板顯示器 (FPD)、半導體、自動(dòng)化、醫療診斷、3D打印和
機床等。直線(xiàn)電機類(lèi)同于定子和轉子被“鋪開(kāi)”的旋轉同步電機，但與旋轉電機輸出旋轉扭矩不同，直線(xiàn)電機輸出的是沿著(zhù)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制造商，該公司是業(yè)內領(lǐng)先的高精度直線(xiàn)電機系統
供應商，同時(shí)還持續致力于技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)。KOVERY的高精度電機采用自有的專(zhuān)利技術(shù)，可減小甚至消除導致速度紋波的齒槽力，以及因直線(xiàn)電機的定子與動(dòng)子之間的電磁吸引力而導致的軸承加速磨損。 

KOVERY直線(xiàn)電機使用雷尼紹QUANTiC?系列增量式光柵實(shí)現換向和位置控制。KOVERY還使用了
雷尼紹的其他測量產(chǎn)品，包括EVOLUTE?絕對式光柵，以及用于機器校準的XL-80激光干涉儀。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。 

挑戰 

大部分直線(xiàn)電機屬于“平板式直線(xiàn)電機”，其特點(diǎn)是永磁磁軌布置在一系列電磁線(xiàn)圈（動(dòng)子）的下方。 

半導體和FPD制造等領(lǐng)域的運動(dòng)控制應用要求嚴苛，必須精確控制動(dòng)子的運動(dòng)。 

恒速控制對于許多先進(jìn)的工業(yè)過(guò)程來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，但傳統的電機設計會(huì )產(chǎn)生齒槽力，導致電機速度出現紋波。

設計人員還可以選擇使用無(wú)槽（無(wú)鐵芯）平板式電機，這種電機的控制性能優(yōu)異，但缺點(diǎn)是推力輸出會(huì )大幅降低。于是，KOVERY研發(fā)了一個(gè)采用“獨特”設計的電機系列，能夠在減小齒槽力的同時(shí)又不會(huì )犧牲推力。 

KOVERY總裁Kim Houng-joong先生介紹他們的專(zhuān)利技術(shù)說(shuō)：“市場(chǎng)上的直線(xiàn)電機類(lèi)型多樣，每種設計都各有所長(cháng)，但又各有短板。我們KOVERY獨創(chuàng )研發(fā)的直線(xiàn)電機首次將永磁體以直立形式排列，這樣永磁體能夠在動(dòng)子線(xiàn)圈的磁極片間穿過(guò)。這樣的設計可確保磁通量一致，且每條磁軌都具有獨立的磁路。在我們的設計中，磁軌數量越多，電機輸出功率越大。這種設計還可有效減小有槽鐵芯和磁軌之間的法向吸引力，同時(shí)又不會(huì )犧牲推力。換言之，電機的整體推力增強，最大值可達到傳統直線(xiàn)電機的至少兩倍。其他優(yōu)點(diǎn)還包括重量輕、設計自由度高、裝配便捷、擁有成本低等?！?/p>

位置編碼器可幫助直線(xiàn)電機完成換向，實(shí)現平穩的運動(dòng)和位置控制。抖動(dòng)更低且細分誤差更小的光柵是首選，因為這些特性有助于實(shí)現更精確的位置控制，并可減小速度紋波。 

在直線(xiàn)電機中工作的光柵需要具有兩個(gè)關(guān)鍵設計特性：讀數頭（傳感器）電纜的最小彎曲半徑小且電纜壽命長(cháng)，以確保機器的電纜軌道具有優(yōu)異的抗擠壓、扭結和彎曲性能；最大工作溫度高，能夠承受電機線(xiàn)圈通電時(shí)預期產(chǎn)生的熱量。 

如果讀數頭安裝在電磁線(xiàn)圈附近，則光柵還必須能夠抵御強磁場(chǎng)的影響。 

解決方案 

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

針對半導體和FPD制程設備應用，KOVERY的直線(xiàn)電機配備了QUANTiC系列光柵，它具備以下特性：分辨率達到0.2 μm，配用RTLC40增量式柵尺，可輸出模擬或數字信號。針對其他應用，KOVERY的電機則配備了雷尼紹EVOLUTE絕對式光柵及RTLA50-S直線(xiàn)柵尺。 

Kim先生繼續說(shuō)道：“KOVERY的直線(xiàn)電機提供多種規格，僅行程長(cháng)度就有十余種之多。有時(shí)，我們還需提供行程長(cháng)達數米的定制產(chǎn)品。而且我們預計長(cháng)行程直線(xiàn)電機的市場(chǎng)需求還將持續增加。QUANTiC光柵的RTLC40鋼帶柵尺成卷供應，我們可以根據每臺電機的具體要求方便地將柵尺裁剪為所需長(cháng)度，從而提升了生產(chǎn)靈活性。此外，雷尼紹的產(chǎn)品交付周期很短且性?xún)r(jià)比優(yōu)，這些都是吸引我們的優(yōu)點(diǎn)。雷尼紹的光柵幫助我們提升了產(chǎn)品競爭力?！?span style="text-indent: 2em;"> 

QUANTiC光柵的優(yōu)點(diǎn)包括：兼容行業(yè)標準數字或模擬輸出格式；安裝和運行公差寬松，間隙為±0.3 mm，扭擺公差為±0.9°；運行速度高達24 m/s；電子細分誤差 (SDE) 低至±80 nm；配備具有EMI防護功能的單屏蔽柔性電纜；內置可輔助安裝的LED安裝指示燈。 

通過(guò)選裝的高級診斷工具ADTi?100和免費的ADT View軟件，可獲得更詳實(shí)的診斷數據。ADTi?100非常適合不易安裝的應用場(chǎng)合，并可用于現場(chǎng)診斷和查錯。 

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，可幫助用戶(hù)快速、直觀(guān)地完成安裝過(guò)程，從而降低機器裝配成本，減少維護機器時(shí)的停機時(shí)間。此外，QUANTiC光柵的低電子細分誤差 (SDE) 和高分辨率特性還有助于提升直線(xiàn)電機的精度，減少速度紋波，從而實(shí)現更平穩的運動(dòng)控制。 

Kim先生詳細說(shuō)道：“選擇光柵系統時(shí)，除了光柵規格要滿(mǎn)足客戶(hù)的應用要求以外，我們還會(huì )考慮光柵在生產(chǎn)環(huán)境中的安裝難度和可靠性。設備制造商要求的產(chǎn)品交付周期一般都非常短，從收到訂單、設計、制造、測試到交付，我們通常只有3到6個(gè)月的時(shí)間?！?span style="text-indent: 2em;"> 

“零件的安裝效率絕對是確保準時(shí)交付產(chǎn)品的關(guān)鍵因素之一。QUANTiC光柵具有寬松的安裝公差，因此安裝非常便捷。而且，通過(guò)觀(guān)察讀數頭上的LED安裝指示燈的顏色，我們可以快速確定信號強度是否達到標準，安裝是否成功。QUANTiC的這些特性可幫助我們節省時(shí)間、降低成本，并且增強了我們對產(chǎn)品的信心?！?span style="text-indent: 2em;"> 

雷尼紹的EVOLUTE絕對式光柵具有許多與QUANTiC系列相同的優(yōu)點(diǎn)，包括寬松的安裝公差和優(yōu)異的抗污能力。通過(guò)高級診斷工具ADTa-100硬件和ADT View軟件，也可獲得有關(guān)EVOLUTE的更詳實(shí)的診斷數據。 

KOVERY在電機產(chǎn)品出廠(chǎng)前使用雷尼紹XL-80激光干涉儀進(jìn)行測試和校準。XL-80用于機器校準和質(zhì)量控制，它的運行速度快且精度高，線(xiàn)性測量精度可達0.5 ppm，而且輕巧便攜。 

“我們的大部分客戶(hù)是對質(zhì)量要求嚴苛的精密設備制造商，因此電機在出廠(chǎng)前必須通過(guò)嚴格的檢驗。我們使用雷尼紹XL-80激光干涉儀測量每臺直線(xiàn)電機的線(xiàn)性度、直線(xiàn)度和垂直度；此外還執行動(dòng)態(tài)測量，包括速度紋波分析。XL-80激光干涉儀安裝快捷且易于使用，它無(wú)疑是我們執行產(chǎn)品測試的理想之選，”Kim先生說(shuō)道。

結果 

雷尼紹的光柵產(chǎn)品和激光校準系統幫助KOVERY打造出性能優(yōu)異的直線(xiàn)電機，并應用在半導體制造等領(lǐng)域的先進(jìn)制程機器設備中。雷尼紹與KOVERY之間的密切合作將繼續支持新型直線(xiàn)電機的研發(fā)。 

Kim先生總結道：“我們專(zhuān)注于超高精度及高速直線(xiàn)電機的研發(fā)，不可能對產(chǎn)品內部的每個(gè)零部件都了如指掌。雷尼紹的售后支持服務(wù)非常出色，他們經(jīng)常與我們的研發(fā)團隊緊密溝通，不僅在必要時(shí)提供相關(guān)培訓，還為我們解決了許多應用難題?！?span style="text-indent: 2em;"> 

KOVERY Inc.簡(jiǎn)介 

KOVERY公司是一家超精密電機制造商，持續致力于原創(chuàng )技術(shù)研發(fā)。他們的戰略目標是：通過(guò)超精密電機系統的商業(yè)化和規?；a(chǎn)，助力韓國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的繁榮發(fā)展，以原創(chuàng )產(chǎn)品打入國際市場(chǎng)。