直线电机安装知识分享

直线电机的安装目录:
、直线电机的安装设计1.1直线电
机结构设计，强度与刚度1.2直线电
机走线
1.3 Z轴（垂直轴）刹车
1.4防撞设计
1.5直线电机防护设
二、安装工艺
2.1直线电机安装尺寸和公差
2.2直线电机装配方法
2.3装配其它注意事项 2.4光栅尺
安装位置及安装座要求 2.5光栅尺
安装精度要求 2.6光栅尺的防护
2.7冷却系统
一个直线电机轴的主要
组件
底座
次级部分导轨
初级部分工作台
测昼系统柚链
一、直线电机的安装设计
1.1直线电机结构设计，强度与刚度直线电机、磁板的安装位置，应当尽量设计靠近运动结构的重心位置，以平衡运动时
直线电机与磁板之间持续存在较大的磁吸力，工作台、鞍座等设计时，必须考虑有足
够的强度和刚度。

同时，为避免移动部件过于笨重，应尽量考虑采用高强度的材质，
以及多筋板结构。

其它结构上提高刚度的办法有：
1上拱结构
2导轨等支撑点尽量靠近直线电机线圈
3机床的固定部分刚性尽可能高、移动部分的重量尽可能轻，因为直线电机对刚性和移动部分重量比旋转电机更敏感
1.2直线电机走线
直线电机相对于旋转伺服电机的系统而言，由于其推进动力在移动部件上，所以走线
较旋转伺服电机复杂，许多线缆都需要通过拖链来连接。

主要需要通过拖链的线缆有：线圈的动力线、线圈的冷却管路、光栅尺读数头的数据
线（如果读数头设计在移动部件上）、导轨润滑油管路。

这些走线均需要通过拖链连接，请务必
在设计时详尽考虑。

1.3 Z轴（垂直轴）刹车
直线电机应用在Z轴（垂直轴）上时，由于重力的作用，在未通电时，或直线电机无力矩输出
时，会发生掉落事故。

必须设计Z轴的刹车装置。

为增加安全性，建议设计
Z轴平衡装置（如机械配重、氮气平衡缸等）。

1.4防撞设计
为了避免意外的撞击事故造成直线电机的损坏，直线电机两端要加防撞缓冲装置。

设计缓冲装置时须注意：缓冲装置受力点避免在线圈、滑块等精密元件上。

1.5 直线电机防护设计
（1）铁屑防护
直线电机的磁板，由于对铁屑有较强的吸引力，故应当在移动部件上设计铁屑的刮除装置，同时也要避免铁屑在磁板两端过度堆积。

（2）切削液防护
直线电机的线圈不是完全防水的结构，接线端子上粘上切削液后，也容易造成短路漏电的事故。

所以，为防止这种情况出现，结构设计上需考虑：
※ 结构设计上，有防止切削液进入的结构
※ 线圈安装面上打硅胶也是一种简单有效的防水办法
二、安装工艺
在设计磁板和线圈的安装面时，应尽量考虑如下几点：
※ 磁板的安装面高于铸件平面，防止铁屑在磁板堆积。

※ 侧面加工安装基准，方便安装。

特别注意：
直线电机导轨安装精度要求很高，安装面一般都是用磨床磨出来的，导轨平行度最好保证在
0.005mm 以内。

2.1 安装尺寸和公差
Machine
Size Primary Design Primary OGBign Secondary
Installation Hei
ght LI Measurable Air
Gap L2
40, 070. 10D 140. 200Gbndand
encepeulelion
NLSXKXS^&l,严LCkiO^
300Standard
BncapsiJalion
040, 070 10G, 140 200Thermal 号rKQP吊』日L
口n
735^*'1,0±O h4
300Thermal
BrKapsulaticHni 九9黑
Installation height
Machine
Oj
Primary
Secondary
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MOTEIN^UCH fULF EPS
PARALSYSMJdLF-DE_NEU. EPS
(1) : Drilling pattern (fastening threads) for the secondary part
(2) : Drilling pattern (fastening holes) for the primary part
Fig 5-2: Parallalisnn and symmetry between the fastening holes for the primary part and the fastening threads for tfie secondary part
2
2.2装配方法
The installation of the motor into the machine construction depends on the arrangement of tine secondary part and can be done in different ways. • Installation at spanned secondary parts over the entire traverse path ♦ Instal 伯tion at whole secondary part over the entir E traverse path
Installation at Spanned Secondary Parts over the Entire Traverse Path
Insolation for a spamed secortdary part can be done, as shown h Fig. 13-1 Thereby, only a part of the secondary part is installed, so lhat lhe prirnary part can be laid on trie mactiine bed-
Do not lay the primary part directly on the secondary part!
=> Lift-off of the primary part from the secondaiy part is ING
diffixit becauBe of high ati/acbve forces (apparatus necessary).
The assembly of the primary part into (he installed slide can be done rew L Aflep^acds, the sfide with installed primary pari can be pushed over the installed secondary parte. Then, all the remaining seco ndary parts can be installed.
STEP 1
slide
secondary segmenl 1
\
*
primary
\
*
^777
machine bed €
►
total motion pnth
STEP 2
MOTEJ N BAUO 1_MLF _E N. EPS
Fig. 13-1: Assembly of the components of linear motors at spanned secondary
part
A
Installation at Whole Secondary Part over the Entire Traverse Path
At whole seoortdaiv part over the entire traverse path can the primajy part installed into tr>e prepared slide After mounting the secondary part, the slide witti prepared primary part can be lowered on ttie machine bed via a suited apparatus
MOTEINRAU02_MLF_EN T EPS
Fig, 13-2i Installation of the iineer motor components at whole secondary part
over the entire traverse path Example Measurable air gap: 1.0 mm
Thickness of tine distance plate: 0P 95 …0.Q9 mm
The tightening of the fastening screws for the primary part has to be made as described in chapter 13.4 Mounting of the Primary Part.
STEP 1
nrinnarv
Slide
secondary
(□weirKi usina
■
device
r
/
"///////////〃/
machine bed
---------------------------------------------------------------------------------------- •
STEP 2
lowering using
device
slide
primary
guidp carriage
■V
machine bed
total motion path
non-ferromagn&tie slide primary distance plale
total motion path
MOTEINBAU03 MLF EN.EPS
Installation of the linear motor components at whole secondary part over the entire traverse path
2.3装配其它注意事项
直线电机与磁板之间有强磁性，装配时务必注意： ※不要佩戴容易被磁化的卡片，这会导致卡片磁化失效。

探由于磁板强磁性，装配好后，表面最好盖一层纸板，防止铁屑等掉落到磁板上，这 会导致清理难，并容易划伤磁板表面。

探注意正确的装配顺序，不要让线圈吸合到磁板上，这样会导致拆开困难。

探磁板之间的堆放，请隔离足够厚的泡沫板或者纸板，防止磁板相互之间吸合，万一 吸合上了，非常难拆开。

※作业时务必注意，手指万一被两个磁板夹住，将会受伤。

2.4光栅尺安装位置及安装座要求
光栅尺安装方式，安装位置，安装精度对机床静态精度和动态精度影响很大，需要特 别注意：
1.光栅尺安装位置尽量靠近直线电机，最好安装在导轨内直线电机的旁边。

这样，可 以减少
误差，以获得最优的反馈控制效果。

2 .光栅尺尺身的安装面/座有3种方式，床身安装面，过渡板安装面和支撑安装座;
3 .安装效果最好的是床身安装面，光栅尺安装面与导轨安装面是同时加工出来的。

此种安装不易共振，安装精度容易保持。

STEP 3
secondary
primary
non-ferromagnetic
distance plate
machine bed
total motion path
slide
4．如果床身上没有合适的安装面，可以考虑使用过渡板安装面，这个过渡板需要保证足够的刚度（12mm 厚度）和平面度（ 2 条以内）。

5．安装座方式较难调整，且容易共振；所以需要使用精度较高的加工件，且在设计时需要考虑在 2 个方向上的调整方式。

6．光栅尺读头的安装面要求与尺身类似。

2.5 光栅尺安装精度要求
光栅尺安装精度主要体现在以下几点上：
1．尺身上表面与运动方向的平行度（10 条以内，高精度要求时，3 条以内）
2．尺身侧面与运动方向的平行度（10 条以内，高精度要求时， 3 条以内）
3．读头与与尺身侧面的平行度（ 1 条以内）
4．读头与尺身的上表面的平行度（ 1 条以内）
5．读头与尺身的距离（1+/-0.5mm, 高精度要求时，1+/-0.1mm 以内。

2.6 光栅尺的防护
可以从以下几方面考虑：
※ 光栅尺的安装位置，结构允许的话，在行程上可以设计安装在远离加工区域的地方，但同时要尽可能的减小阿贝误差。

※ 光栅尺的外部，应有足够的防护外罩，防止切削液流到尺体上；同时，光栅尺的安装方向，尽量使光栅尺的开口侧向或向下，开口不要正对铁屑及切削液飞溅的方向，以防止光栅尺污染。

※ 光栅尺的安装可以加装压缩空气进行密封，但是压缩空气必须经过特别的过滤和干燥，其质量必须符合要求，在光栅尺这一段的气路上，应当安装自动检测气路气压的反馈元件，当气路气压低于设定值时，发出报警。

2.7 冷却系统
推荐使用水冷，（监控pH 水平），一些添加剂加入水中防止侵蚀，
有铁心直线电机数据都是基于水冷条件给出，也可以使用油冷或风冷（不推荐）。

考虑到环
境温度，实现恒温调节。

冷水机组
不要使用机床的冷却剂。

力士乐推荐使用来自德国NALCO 公司的成品冷却液。

如果没有条件，可以在水中加入一些添加剂用于防止对设备的侵蚀。