直线电机安装.docx
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直线电机安装
直线电机的安装
目录:
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
1、2直线电机走线
1、3Z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直线电机安装尺寸与公差
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、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,以平衡运动时的推力。
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与刚度。
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与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、3Z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
直线电机的线圈不就是完全防水的结构,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就是一种简单有效的防水办法
二、安装工艺
在设计磁板与线圈的安装面时,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,安装面一般都就是用磨床磨出来的,导轨平行度最好保证在0、005mm以内。
2、1安装尺寸与公差
2、2装配方法
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。
※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。
※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。
※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与动态精度影响很大,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,过渡板安装面与支撑安装座;
3.安装效果最好的就是床身安装面,光栅尺安装面与导轨安装面就是同时加工出来的。
此种安装不易共振,安装精度容易保持。
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）与平面度（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,但就是压缩空气必须经过特别的过滤与干燥,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就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。
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