东莞市嘉翼智能装备有限公司,创立于2009年，专业从事直线运动系统解决方案研发、生产和销售。

公司深耕锂电、光伏、储能设备、半导体设备、3C 电子、太阳能设备、医疗器械、汽车电子等自动化行业。为自动化设备厂商提供高品质、低成本、短交期的自动化零部件产品。

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同步带直线执行器的特性及工业应用

1.同步带线性执行器的定义

同步带直线执行器是一种由直线导轨组成的直线运动装置,同步带用铝挤压型材连接到电机上，同步带直线执行器可以实现高速、平稳、准确的运动，实际上，同步带直线执行器技术提供了广泛的功能。推力，速度，加速度，定位精度和可重复性。同步带直线执行机构采用机械钳口和空气钳口，可完成名种运动。

2.同步带线性执行机构结构组成

同步带式直线执行器主要由:皮带、直线导轨、铝合金型材、联轴器、电机、光电开关等组成。

同步带式的工作原理是:皮带安装在直线执行器两侧的传动轴上，作为动力输入轴,皮带上固定一个滑块，用于增加设备的工件。当有输入时，滑块通过驱动皮带移动。

通常同步带式直线直线执行器的设计是这样的，皮带运动的松紧程度可以在其侧面进行控制，这样便于生产过程中设备的调试。

同步带直线执行器的特性及工业应用

同步带式直线执行机构可根据不同的负载需要,选择通过增加刚性导轨来增加直线执行机构的刚度。不同规格的直线执行器,负载上限不同。

同步带式直线执行器的精度取决于皮带的质量和组合中的加工工艺，同时对功率输入的控制也会对其精度产生影响。

3.同步带线性执行器特性

与螺杆模组相比，同步带直线模组更便宜，只有螺杆模组价格的1/5~1/4。这个价格非常有吸引力，特别是对于预算有限的公司。同步带直线执行器速度更快，行程更长，可以制作长行程同步带执行器，最长可以达到4m-6m,如果非标定制，行程还可以更长，适合长行程高速运行，运行速度可以达到2m/s以上。

同步带式直线执行机构精度可以满足大多数行业的需要。同步带直线执行器的精度可以达到+0.05m，也达到了高精度的程度，用于切割某些东西，已经能够满足要求。经标准厂家调试的正时皮带执行机构精度可达+0.02mm。

传动效率高于丝杠模组(滚珠丝杠模组效率85%-90%，同步带模组效率可达98%)。

龙门机构必须与y轴联动联动，否则从端运动时就会出现迟滞现象。

同步皮带作动器和螺杆作动器相对不适合大推力、高精度的设备。

4.同步皮带执行机构的应用

同步带执行器广泛应用于一般自动化设备中都可以应用,常用在以下设备中:点胶机、打胶机、自动锁螺丝机、移栽机器人、3D放角机、激光切割、喷涂机、冲床、小型数控机床、雕刻铣床、样板机、切割机、传送机、分类机、试验机以及适用于教育等场所。

5.正时皮带执行器相关参数说明

重复定位精度:指对同一执行机构施加相同的输出，多次完成重复定位，所获得的连续结果的一致程度。重复定位精度受伺服系统特性、进给系统间隙和网度以及麈擦特性的影响，重复定位精度通常是一种正态分布的机会误差，它影响执行机构多次运动的一致性，是一项非常重要的性能指标。

引程:指正时在执行机构中到主动轮的周长，也表示由电机驱动的主动轮每转动一圈,固定在正时带上的负载所前进的直线距离(单位一般为mm: mm)

最大速度:指执行机构在不同引线长度下所能达到的最大线性速度值。

最大载荷:执行机构运动部分所能承载的最大重量，不同的安装方式会产生不同的受力。

额定推力:执行机构用作推力机构时所能达到的额定推力。

标准行程，间隔:模块化采购的优点是选择快捷，有现货。缺点是泳姿是标准化的，虽然也可以向厂家订购特殊尺寸,但常规的标准都是由厂家给出的，所以标准筚画是厂家的现货型号,间隔是不同标准笔画之间的差值,一般以最大笔画为最大值，按等差级数递减例如:标准华画100-2550m间隔:50m则为现货型号的标准笔画。尺寸:100/150/200/250/300/350...2500、2550mm。

6.正时皮带作动器的选择过程根据设计应用条件确定执行机构类型:

气缸、螺杆、同步带、齿条齿轮、直线电机等执行机构。

计算并确认执行机构的可重复定位精度:将黑求的可重复定位精度与执行机构的可重复定位精度进行比较，选择合话的精密执行机构。

计算执行机构的最大线性运行速度并确定导轨范围:计算设计应用的运行速度，通过执行机构的最大速度选择合适的执行机构，然后确定执行机构导轨范围的大小。

确定安装方法和最大负载重量:根据安装方法计算负载质量和扭矩，

计算执行机构的需求行程和标准行程:根据实际估计行程匹配执行机构的标准行程

确认执行机构与电机类型及附件:电机是否制动器，编码器形式，电机品牌。

直线电机引领着自动化工业的新趋势

近年来，直线电机在自动化行业引起了广泛的关注和研究。直线电机是一种可以直接产生直线运动的电机，不需要任何机械转换装置,可以直接将电能转化为机械能进行直线运动。由于其高效率和高精度，这种新型的驱动在自动化生产系统和高精度设备中逐渐取代了传统的旋转电机。

LNP系列直线电机结构示意图

直线电机的一个主要优点是简单可靠，由于直线运动是直接产生的，不需要齿轮、皮带、丝杠等转换装置，大大减少了机械行程中的摩擦和间隙，提高了运动精度和响应速度。同时，这种设计也大大降低了设备的维护成本和故障率。

其次，直线电机具有较高的运动精度和速度。由于转换装置上的摩擦和磨损，传统的旋转电机在转换成直线运动时往往会失去精度。直线电机可以实现微米级的精确位置控制，甚至可以达到纳米级的精度，使其广泛应用于半导体制造、医疗设备、精密加工等高精度设备领域。

直线电机也是高度动态和高效的。由于不需要机械转换装置，减少了运动过程中的能量损失，因此直线电机在动态响,应和能量转换效率方面优于传统的旋转电机。

然而，尽管直线电机具有许多优点，但其高昂的制造成本限制了其在一些价格敏感的应用场景中的广泛应用。然而，随着技术的进步和成本的降低，直线电机有望在更多领域得到应用。

总的来说，直线电机由于结构简单、稳定可靠、精度高、效率高，在一些高精度、高效率的自动化生产系统中，已经开始取代传统的旋转电机，未来，随着技术的发展，直线电机可能成为自动化行业的新标准。

在全球直线电机制造商中，TPA Robot制造商之一,其开发的LNP无铁直线电机在业界非常受欢迎

LNP系列直驱直线电机,是TPA ROBOT于2016年自主研发的。LNP系列允许自动化设备制造商使用灵活且易于集成的直接驱动直线电机，形成高性能，可靠，敏感和精确的运动执行器阶段。

TPA机器人第二代直线电机

由于LNP系列直线电机取消了机械接触，直接由电磁驱动,使得整个闭环控制系统的动态响应速度大大提高，同时，由于没有机械传动结构带来的传动误差，配合线性位置反馈刻度(如光栅尺、磁性光栅尺),LNP系列直线电机可达到微米级的定位精度,重复定位精度可达到±1um。

我们的LNP系列直线电机已经更新到第二代。[NP2系列直线电机工作台高度低、重量轻、刚性强。它可以作为龙门机器人的横梁，减轻多轴组合机器人的载荷，也可组合成高精度直线电机运动平台，如双XY桥平台、双驱动龙门平台、气浮平台等。这些直线运动平台还将用于光刻机、面板搬运、测试机。PCB钻孔机、高精度激光加工设备、基因测序仪、脑细胞成像仪等医疗设备。