ML - Generalità I motori lineari sono motori rotativi srotolati che producono Forze invece che oppie di rotazione. Hanno un principio di funzionamento identico ai motori rotativi dai quali derivano. L utilizzo di tali attuatori risulta particolarmente conveniente nella maggior parte delle movimentazioni automatiche dove si ha la necessità di controllare un moto lineare eliminando i principali organi di conversione del moto quali cinghie, pignoni-cremagliera o viti. Per questo motivo vengono spesso indicati con il termine direct drive essendo direttamente collegati al carico. L assenza di organi di trasformazione del moto permette di ottenere un pilotaggio migliore e preciso grazie all elevata rigidezza e all assenza di inerzie dovute a masse in movimento, giochi ed elasticità del sistema. Le parti principali che compongono il motore lineare sono lo statore (primario) dove sono alloggiati gli avvolgimenti ed il sensore di temperatura e lo slider (secondario) dove sono inseriti i magneti permanenti. completare il sistema troviamo un sensore Encoder di posizione removibile, connettori M12 per applicazioni robotiche e un profilo estruso per dissipare il calore e facilitare il fissaggio grazie alle cave a T e alle dimensioni tipo cilindro ISO. - Main features The main difference between rotary and linear motors is that linear produce a force and rotary produce a torque. Their operation is identical to that of rotary motors from which they are derived. Use of this type of actuator is very convenient in automatic motion where it is necessary to drive the linear motion directly eliminating the motion conversion parts such as the belts, cogs, or lead-screws. This is why they are commonly called direct drive: they are directly linked to the load. Without the conversion parts, motion is better and more accurate thanks to the stiffness, lower inertial mass, no backlash and the elasticity of the system. The main parts of a linear motor are the stator (primary) where the coils and temperature sensor are housed, and the slider (secondary) where the permanent magnets are located. removable encoder with M12 connectors for robotic applications completes the system. n extruded bar is used for heat dissipation as well as to facilitate fixing thanks to the T-groves and the ISO dimensioned cylinders. Slider magnetico Magnetic slider Sensore Encoder Encoder sensor Statore motore Motor stator Esempio di applicazione pplication example LV... LV... LVP... 84 www.gimatic.com 1/215
- Tecnologia Il principio di funzionamento del motore lineare cilindrico è il medesimo di un normale motore rotativo sincrono brushless. Il primario dove sono alloggiati gli avvolgimenti può, a seconda dell applicazione, rimanere fermo e far scorrere il secondario magnetico oppure viceversa con lo slider fisso ed il carrello in movimento. I magneti disposti in maniera sequenziale Nord-Sud permettono al sistema di misura, alloggiato sullo statore, di verificare la posizione reciproca. Il pilotaggio di tali motori è reso possibile attraverso comuni convertitori per tradizionali motori rushless che pilotano le correnti nel primario al fine di ottenere uno sfasamento di 9 elettrici rispetto ai poli magnetici così da massimizzare la spinta. L alternanza dei poli magnetici produce una sorta di impuntamento chiamato OGGING facilmente eliminabile da particolari funzioni (Feed Forward) integrate nei convertitori. - Technology The working principle of the cylindrical linear motor is the same as that of a standard synchronous brushless motor. ased on the application, the stator, where the coils are located, can remain still and move the slider with magnets inside, or vice versa, the slider can be fixed and the stator move. Magnets are positioned in a North-South sequence in order permit the measurement system, located on the stator, to verify the reciprocal position. These motors can be controlled using common drives for traditional brushless motors. These converters control the current to the primary in order to obtain a 9 electric offset with the magnetic poles, maximising the thrust. The alternating polarity of the magnets produces a force called OGGING which can easily be eliminated by special functions (feed-forward) integrated in the drives. - Vantaggi Nessun riduttore. Nessuna cinghia e puleggia Nessuna lubrificazione periodica. Nessun ripristino preriodico. Nessun albero in rotazione. Nessun gioco meccanico. Nessun degrado meccanico. arico direttamente solidale al motore. Semplice montaggio meccanico. Meno parti in movimento. Nessuna parte interna mobile. Meno massa da muovere. Più efficienza. Minore inerzia. Semplice sostituzione dei componenti. Possibilità di muovere lo statore oppure il cursore magnetico second l applicazione. lte accelerazioni. lte velocità. Pesi contenuti. Nessun momento assiale. - dvantages No gear box. No belt and pulley. No periodic lubrication. No periodic adjustments. No rotary drive shaft. No backlash. No mechanical wear. Direct thrust motor. Simple mechanical assembly. Few moving parts. No internal moving parts. Less mass to move. Greater efficiency. Lower inertia. Easy replacement. Moving part (stator or slider) selection based on the desired application. High acceleration. High speed. Low weight. Zero axial moment. 1/215 www.gimatic.com 85
Statore motore Motore 3 fase connessione triangolo. PT controllo temperatura avvolgimento. Uscita connettore M12 oppure cavo flex. Tergistelo ad alto grado di scorrimento. Temperatura di esercizio pari a 25. Temperatura massima raggiungibile dal motore pari a 11. Motor stator 3 phase motor delta connection. PT positive temperature coefficient component. M12 or flex cable connection. High-slidability rod wiper. Operating temperature: 25. Maximum motor temperature: 11. MOTORE 3 FSI - Dati primari 3-PHSE MOTOR - Main data ML257X4 ML257X6 ML253X4 ML253X6 Lunghezza motore Motor length Gruppi di bobine trifase Three-phase coil units Diametro esterno del motore Motor external diameter Tensione di US US voltage Forza di picco Peak force orrente di picco (11 ) Peak current (11 ) ostante di forza Force constant Forza continuativa ontinuous force orrente continuativa (11 ) ontinuous current (11 ) Velocità massima Maximum speed Resistenza di fase a 25 /11 Phase resistance at 25 /11 Induttanza di fase Phase inductance ostante EMF EMF constant Resistenza termica Thermal resistance ima temperatura fase Max phase temperature Valore PT PT value Tensione massima PT PT max voltage onnessione onnection Grado di protezione Environmntal Degree Normative di riferimento Reference standards 199 mm 27 mm 199 mm 27 mm 4 6 4 6 35.4 mm Ø25 mm 273 g 384 g 273 g 384 g 72 Vdc 72 Vdc 325 Vdc 325 Vdc 98.1 N 15.4 N 117 N 131.6 N 7.7 5.2 3.1 2.1 12.7 N/ 2.3 N/ 34.4 N/ 62.7 N/ 2.6 N 36.9 N 18.3 N 37.6 N 1.6 1.8.5.6 6 m/s 4 m/s 9 m/s 5.7 m/s 4.8/6.5 Ohm 7.1/9.6 Ohm 48.6/67.5 Ohm 77.5/15.1 Ohm 1.2 mh 1.9 mh 11.2 mh 2.5 mh 11.6 Vs/m 18.2 Vs/m 36.3 Vs/m 57.7 Vs/m 3.3 /W 1.8 /W 2.8 /W 1.5 /W 11 3K3 Ohm @25 4 Vdc avo able IP67 EN 6-6-2 + E + IS1; EN 6-6-4; EN 62233 86 www.gimatic.com 1/215
MOTORE 3 FSI - Dati primari 3-PHSE MOTOR - Main data ML47X4 ML47X6 ML43X4 ML43X6 Lunghezza motore Motor length Gruppi di bobine trifase Three-phase coil units Diametro esterno del motore Motor external diameter Tensione di US US voltage Forza di picco Peak force orrente di picco (11 ) Peak current (11 ) ostante di forza Force constant Forza continuativa ontinuous force orrente continuativa (11 ) ontinuous current (11 ) Velocità massima Maximum speed Resistenza di fase a 25 /11 Phase resistance at 25 /11 Induttanza di fase Phase inductance ostante EMF EMF constant Resistenza termica Thermal resistance ima temperatura fase Max phase temperature Valore PT PT value Tensione massima PT PT max voltage onnessione onnection Grado di protezione Environmntal Degree Normative di riferimento Reference standards 24 mm 275 mm 24 mm 275 mm 4 6 4 6 35.4 mm Ø4 mm 67 g 94 g 7 g 98 g 72 Vdc 72 Vdc 325 Vdc 325 Vdc 258 N 294 N 421 N 412 N 19 14.2 8.8 5.8 13.6 N/ 2.7 N/ 47.8 N/ 71.1 N/ 48. N 64.2 N 47.8 N 62.4 N 3.53 3.1 1.88 5.25 m/s 4. m/s 7. m/s 5 m/s 1.8/2.4 Ohm 2.6/3.6 Ohm 19.1/26.2 Ohm 28.9/39.5 Ohm.7 mh 1.1 mh 9.8 mh 13.25 mh 12 Vs/m 17.5 Vs/m 41 Vs/m 62 Vs/m 1.94 /W 1.7 /W 2 /W 1.75 /W 11 3K3 Ohm @25 4 Vdc avo able IP67 EN 6-6-2 + E + IS1; EN 6-6-4; EN 62233 1/215 www.gimatic.com 87
onnessioni elettriche Electrical connections ML25 ML4 PIN 1 PIN 4 PIN 3 PIN 2 PIN 5 Fase Phase U V W PT PT olore olor Marrone rown Nero lack lu lue ianco White Grigio Grey olore olor Giallo Yellow Marrone rown Grigio Grey ianco White Rosa Pink Fase Phase U V W PT PT olore olor Giallo Yellow Marrone rown Grigio Grey ianco White Rosa Pink V2 W1 U1 W2 U2 V1 Dimensioni (mm) Dimensions (mm) ML257X4 ML253X4 ML257X6 ML253X6 ML47X4 ML43X4 ML47X6 ML43X6 L1 17.5 17.5 22 22 L2 9 9 16 16 L3 22 22 22 22 L4 8.5 8.5 6 6 L5 2 27 24 275 H1 34 34 4 4 H2 17.6 17.6 25 25 1 2 2 21 21 2 26 26 38 38 D1 Ø25 Ø25 Ø4 Ø4 D2 Ø9 Ø9 Ø9 Ø9 L1 L2 L3 1 D2 D1 H2 H1 L4 L5 L4 2 88 www.gimatic.com 1/215
ampi operativi I grafici seguenti mostrano i campi operativi dei motori lineari ossia l insieme di tutti i possibili punti di funzionamento del solo motore. La porzione più interna definisce la zona di funzionamento continuativa del motore e rappresenta le condizioni in cui il motore può funzionare per tempo indefinito. La porzione rimanente rappresenta le condizioni in cui il motore può funzionare solo per brevi periodi. Il criterio generale di dimensionamento prevede che il la curva caratteristica del carico sia completamente inclusa nell area intermittente e che il punto di funzionamento (punto quadratico medio) sia all interno dell area continuativa. Operative fields The following graphs show the operation fields of linear motors, that is all the possible operation points of the motor only. The internal portion defines the motor s continuous operation area and shows the conditions that enable the motor to operate for an indefinite period of time. The remaining portion shows the conditions that enable the motor to operate for short periods of time only. ccording to the general sizing criteria, the load s characteristic curve should be entirely included in the intermittent area and the operation point (root mean square point) should be inside the continuous area. Intermittente Intermittent ontinuativo ontinuous ML257X4 15 ML257X6 15 5 5-1 -8-6 -4-2 2 4 6 8 1-1 -8-6 -4-2 2 4 6 8 1-5 -5 - - -15-15 ML253X4 ML253X6 15 15 5 5-1 -8-6 -4-2 2 4 6 8 1-1 -8-6 -4-2 2 4 6 8 1-5 -5 - - -15-15 1/215 www.gimatic.com 89
Spinte statiche La spinta massima che un motore lineare è in grado di esercitare dipende dalla porzione di slider inserita all interno del motore. I grafici seguenti mostrano come varia la forza massima esercitabile dal motore in condizioni statiche ed in funzione della lunghezza dei due elementi che lo compongono e. La tabella seguente permette di scalare correttamente i grafici in base al motore ed alla lunghezza selezionata dello slider (). Static thrusts The maximum thrust that a linear motor can exert depends on the slider portion inserted in the motor. The following graphs show the variation of the maximum force that can be exerted by the motor under static conditions and as a function of the length of the two elements it consists of, and. The following table allows to correctly scale the graphs based on the motor and the slider s selected length (). ML257X4 ML257X6 ML253X4 ML253X6 [mm] 5 [mm] 18.5 + (-) [mm].5 x (+) [mm] 11 154 13 157 Zero point Zero point Lunghezza slider Slider length Lunghezza motore Motor length 14 ML257X4 14 ML257X6 98.1 12 15.4 12 8 6 4 8 6 4 2 2 117 14 12 ML253X4 131.6 14 12 ML253X6 8 6 4 8 6 4 2 2 9 www.gimatic.com 1/215
ampi operativi I grafici seguenti mostrano i campi operativi dei motori lineari ossia l insieme di tutti i possibili punti di funzionamento del solo motore. La porzione più interna definisce la zona di funzionamento continuativa del motore e rappresenta le condizioni in cui il motore può funzionare per tempo indefinito. La porzione rimanente rappresenta le condizioni in cui il motore può funzionare solo per brevi periodi. Il criterio generale di dimensionamento prevede che il la curva caratteristica del carico sia completamente inclusa nell area intermittente e che il punto di funzionamento (punto quadratico medio) sia all interno dell area continuativa. Operative fields The following graphs show the operation fields of linear motors, that is all the possible operation points of the motor only. The internal portion defines the motor s continuous operation area and shows the conditions that enable the motor to operate for an indefinite period of time. The remaining portion shows the conditions that enable the motor to operate for short periods of time only. ccording to the general sizing criteria, the load s characteristic curve should be entirely included in the intermittent area and the operation point (root mean square point) should be inside the continuous area. Intermittente Intermittent ontinuativo ontinuous ML47X4 3 ML47X6 3 2 2-1 -8-6 -4-2 2 4 6 8 1-1 -8-6 -4-2 2 4 6 8 1 - - -2-2 -3-3 ML43X4 ML43X6 5 4 5 4 3 3 2 2-1 -8-6 -4-2 - 2 4 6 8 1-1 -8-6 -4-2 - 2 4 6 8 1-2 -2-3 -3-4 -4-5 -5 1/215 www.gimatic.com 91
Spinte statiche La spinta massima che un motore lineare è in grado di esercitare dipende dalla porzione di slider inserita all interno del motore. I grafici seguenti mostrano come varia la forza massima esercitabile dal motore in condizioni statiche ed in funzione della lunghezza dei due elementi che lo compongono e. La tabella seguente permette di scalare correttamente i grafici in base al motore ed alla lunghezza selezionata dello slider (). Static thrusts The maximum thrust that a linear motor can exert depends on the slider portion inserted in the motor. The following graphs show the variation of the maximum force that can be exerted by the motor under static conditions and as a function of the length of the two elements it consists of, and. The following table allows to correctly scale the graphs based on the motor and the slider s selected length (). ML47X4 ML47X6 ML43X4 ML43X6 [mm] 15 [mm] 1 + (-) [mm].5 x (+) [mm] 252 369 255 373 Zero point Zero point Lunghezza slider Slider length Lunghezza motore Motor length 258 3 ML47X4 294 3 ML47X6 2 2 421 44 4 ML43X4 412 44 4 ML43X6 3 2 3 2 92 www.gimatic.com 1/215
Slider magnetico Magneti neodimio. Tubo INOX Ø12mm e Ø2mm. Tappi con filetto M5 e chiave 1mm per ML12, con filetto M8 e chiave 16mm per ML2. Magnetic slider Neodymium magnets. Stainless steel pipe, Ø12mm and Ø2mm. Plugs with M5 thread and 1mm key for ML12, with M8 thread and 16mm key for ML2. Lunghezza standard (X) Standard length (X) Numero di magneti Number of magnets ML12X1L218 ML12X13L271 ML12X16L325 ML12X2L395 218 mm 271 mm 325 mm 395 mm 19 g 235 g 285 g 35 g 1 13 16 2 35.4 mm 35.4 mm 35.4 mm 35.4 mm Lunghezza standard (X) Standard length (X) Numero di magneti Number of magnets ML12X27L519 ML12X33L625 ML12X38L715 ML12X44L82 519 mm 625 mm 73 mm 82 mm 46 g 56 g 655 g 735 g 27 33 39 44 35.4 mm 35.4 mm 35.4 mm 35.4 mm Lunghezza standard (X) Standard length (X) Numero di magneti Number of magnets ML2X1L238 ML2X14L39 ML2X18L38 ML2X21L433 ML2X27L542 238 mm 39 mm 38 mm 433 mm 542 mm 49 g 62 g 76 g 865 g 179 g 1 14 18 21 27 35.4 mm 35.4 mm 35.4 mm 35.4 mm 35.4 mm Lunghezza standard (X) Standard length (X) Numero di magneti Number of magnets ML2X33L646 ML2X44L842 ML2X55L142 ML2X72L1342 646 mm 842 mm 142 mm 1342 mm 1285 g 167 g 255 g 265 g 33 44 55 72 35.4 mm 35.4 mm 35.4 mm 35.4 mm N N N S S N ML12 ML2 X Ø 11.4 mm 18.9 mm 1 mm 16 mm Ø 5 mm 8 mm 1/215 = = F ØD ØD 12 mm 2 mm E 2 mm 3 mm F M5 M8 www.gimatic.com 93 E