Linearmotor | Mit Linearaktuator und Elektrozylinder

Der Linearmotor, ein fester Bestandteil moderner Antriebstechnik, hat in den letzten Jahren bemerkenswerte Fortschritte gemacht. Diese Entwicklung geht Hand in Hand mit den Neuerungen bei Linearaktuator und Elektrozylinder. Unsere umfangreiche Übersicht präsentiert die aktuellsten Features und Technologie-Trends dieser Antriebskomponenten. Lesen Sie, was diverse Hersteller für Ihre Konstruktion entwickelt haben.

Inhalt

• Linearmotor 2024 – Das Wichtigste in Kürze
• Linearmotor Innovationen
  • Elektrohubzylinder mit smarter Steuerung
  • Intelligence in motion aus dem weltweiten Netzwerk
  • Linearmotor mit Bestwerten bei Dynamik und Energieeffizienz
  • Linearmotor Einzelachsen und Aktuatoren im Paket
  • Highspeed Linearmotor Achsen
  • Piezomotoren für Diagnose, OP und andere Anwendungen
  • Präzise Elektrozylinder mit hoher Wiederholgenauigkeit
  • Schrittmotor Linearaktuatoren in Hülle und Fülle
• Archiv für Linearmotoren
• Häufig gestellte Fragen
  
  

Linearmotor 2024 – Das Wichtigste in Kürze

Linearmotoren ermöglichen präzise, reibungslose Linearbewegung und bieten eine hohe Energieeffizienz. Dank intelligenter Funktionen wie integrierter Predictive Maintenance und datengetriebener Diagnosemöglichkeiten unterstützen moderne Linearmotoren die vorausschauende Wartung, wodurch Ausfallzeiten minimiert werden. Eine höhere Leistungsdichte, verbesserte Steuerung durch KI-basierte Algorithmen und smarte Sensorik erweitern die Anwendungsmöglichkeiten.

KI-basierte Algorithmen in Linearmotoren ermöglichen eine präzise Echtzeitüberwachung und -steuerung der Motorfunktionen. Durch maschinelles Lernen können sie betriebliche Daten analysieren, um Muster zu erkennen, die auf Verschleiß oder Fehlfunktionen hinweisen. Außerdem optimieren die Algorithmen die Effizienz, indem sie Lastverteilungen und Betriebsbedingungen kontinuierlich anpassen.

Elektrozylinder und Linearaktuatoren ersetzen zunehmend pneumatische und hydraulische Linearantriebe besonders häufig in Anwendungen, die präzise Positionierung, hohe Energieeffizienz und geringeren Wartungsaufwand erfordern. Dies betrifft häufig die Automatisierungstechnik, Fertigungsprozesse, Medizintechnik und Robotik.

Linearmotor Innovationen

Elektrohubzylinder mit smarter Steuerung

11.09.2024 | Elektrohubzylinder ersetzen zunehmend pneumatische und hydraulische Systeme in Arbeitsmaschinen. Sie sind auch unter härtesten Einsatzbedingungen leistungsstark und sparen dabei Zeit und Geld.

Mit seinem umfangreichen Sortiment an Elektrohubzylindern deckt Rodriguez nahezu alle Leistungsklassen ab: eine dynamische Kraftübertragung bis 40 kN, Hublängen bis 2.000 mm, Geschwindigkeiten von 5,8 mm/s bis 2.000 mm/s und Schutzklassen bis IP69K. Über die in das Gehäuse integrierte, smarte Steuerung lassen sich kritische Parameter im Betrieb überwachen und bei Bedarf regeln.

Der Electrak XD-Elektrohubzylinder eignet sich für extreme Einsatz- und Witterungsbedingungen, wie für Baumaschinen im Energieanlagenbau. Er bietet Tragzahlen bis 25 kN und Hublängen bis 1200 mm. Weitere Modelle sind die Elektrac HD-, die PC- und die T-Serie, die sich nach dynamischer Last, Hublänge und Geschwindigkeit sowie nach Antriebsart, Montagekonfiguration und optionalen Features unterscheiden.

Intelligence in Motion aus dem weltweiten Netzwerk

21.10.2023 | Koco Motion präsentiert zur SPS vom 14. bis 16. November 2023 in Nürnberg seine Expertise für maßgeschneiderte Antriebslösungen, u. a. verschiedene Linearaktuatoren. Auf dieser Basis bedient das Systemhaus die wachsende Nachfrage nach kundenspezifischen Antrieben.

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Linearmotor mit Bestwerten bei Dynamik und Energieeffizienz

10.10.2023 | Bis zu 50 % geringere Verlustleistung und bis zu 40 % mehr Nennkraft: Diese hohe Dynamik  bringen die neuen L7-Linearmotoren von Schaeffler. Gepaart mit besonders niedrigen Betriebskosten lassen sich signifikant kürzere Bearbeitungszyklen realisieren. 

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Linearmotor Einzelachsen und Aktuatoren im Paket

29.08.2023 | Bosch Rexroth präsentiert auf der Motek 2023 ein Automationspaket (Bild oben), welches analog zu den Mehrachssystemen mit einzelne Linearmotoren sowie Aktuatoren kombinierbar ist. Optional ist auf Anfrage die Bediensoftware der Smart Function Kits Handling, Pressing oder Dispensing enthalten. Die Pakete können online im Shop bestellt werden und sind kurzfristig lieferbar. Der Service von Rexroth unterstützt bei der Inbetriebnahme und bietet Dienstleistungen für lange Lebenszyklen.

Mit einfachem Engineering, schneller Inbetriebnahme und lange Lebenszyklen möchte Bosch Rexroth seine Linearachsen und elektromechanischen Zylinder mit den Automationspaketen verleihen. Typische Anwendungen finden sich im Handling sowie bei Pressen- oder Dosieraufgaben.

Linear-Motor, Regler, Filter und Verkabelung

Die Pakete ergänzen die Mechanik um einen Servomotor, Antriebsregler, Netzfilter und Verkabelung. Die Kabel gibt es in drei Längen. Bei den Antriebsreglern hat der Anwender die Wahl zwischen Indradrive oder Ctrlx Drive. Die Antriebsparameter werden im Werk im Motorgeber-Datenspeicher hinterlegt und für eine schnellere Inbetriebnahme automatisch ausgelesen. Der Netzfilter unterstützt die Signalverarbeitung zur Peripherie und sorgt für eine störungsfrequenzfreie Funktion der Einzelachse.

Highspeed Linearmotoren-Achsen

30.03.2020 | Mit der Hochgeschwindigkeits-Lineartechnik von Dunkermotoren kann ein Linearmotor mechanisch und elektrisch integriert werden. Für anspruchsvollere Anforderungen lassen sich mehrere Linearmotoren unabhängig voneinander auf einer Achse positionieren.

Piezomotoren für Diagnose, OP und andere Anwendungen

01.07.2020 | Piezomotoren eignen sich sehr gut für medizinische Applikationen. In manchen Anwendungen der Diagnostik und vor allem in Verbindung mit dem MRT (Magnetresonanztomographen) sind sie sogar alternativlos. Der schwedische Anbieter Piezomotor hat sich auf die kleinen Antriebe spezialisiert.

Piezomotoren bieten bei geringer Baugröße große Präzision. Diese Eigenschaften benötigen Diagnosegeräte, Digitalscanner, Operationsroboter und Insulinpumpen. Doch wie funktioniert so ein Piezomotor? Die Baugruppen basieren auf Piezoelektrizität. Dabei ist eine Reihe bimorpher Biegewandler so angeordnet, dass diese sich bei Anlegen einer Spannung minimal biegen und ausdehnen. Kombiniert zu Paaren werden sie abwechselnd angesteuert. Dadurch bewegen sie eine Antriebsstange in Nanometerauflösung.

Piezomotor in MRT Roboter und PET Scanner

Die Nanometer genaue Positionierung durch einen Piezomotor liefert exakte und reproduzierbare Ergebnisse mit ultrahoher Auflösung. Ein linearer mit Piezoelektrizität betriebener Motor sorgt zum Beispiel in einer Dosierpumpe für die gewünschte Dosierung im Nanoliter Bereich.

Die Piezomotoren können zudem unmagnetisch sein. Das qualifiziert sie in Richtung MRT Anwendungen. Das Worcester Polytechnic Institute (WPI) hat mithilfe von Piezomotoren einen MRT-Operationsroboter entwickelt. Dieser arbeitet selbst unter Einfluss eines mehrere Tesla starken Magnetfelds störungsfrei.

Der Roboter ermöglicht nun beispielsweise Präzisions-Thermoablation bei Gehirntumoren. Oder er positioniert Elektroden für die tiefe Hirnstimulation zur Parkinson Behandlung. Auch eine MRT-geführte Biopsie bei Prostatakrebs ist mit dem MRT möglich.

Unmagnetischer Linearmotor für Strahlungseinsatz

Weil sich die Linearmotoren für Vakuumeinsatz eignen, können sie in Strahlungsanwendungen eingesetzt werden. Ein Beispiel für den Einsatz solch eines Linearmotors ist die Positronen-Emissions-Tomographie (PET). Zur Herstellung der radioaktiven Isotope zum Scannen und der Diagnose von Tumoren und kleinsten Metastasen ist ein sogenanntes Zyklotron nötig.

Ein solches Zyklotron ist teuer und komplex und nicht jede Klinik hat die Möglichkeit, diese Isotope herzustellen. Weil Isotope schnell zerfallen, muss ihre Herstellung in der Nähe des PET-Scanners erfolgen. Vakuum kompatible Piezomotoren vereinfachen die Architektur eines Zyklotrons wesentlich und machen ihre Anschaffung erschwinglich.

Präzise Elektrozylinder mit hoher Wiederholgenauigkeit

12.07.2019 | IMI Precision Engineering hat die neue Elektrozylinder-Serie „Elion“ vorgestellt. Die elektromechanischen Antriebe mit Kolbenstange runden das umfangreiche Programm an Pneumatik- und Hydraulikzylindern des Herstellers ab. Sie bieten eine präzise Steuerung, genaue Positionierung und hohe Wiederholgenauigkeit.

Die Beschleunigung und Geschwindigkeit der Elektrozylinder sind regelbar. Eine Vielzahl von Zwischenstellungen können so mit hoher Präzision und Wiederholgenauigkeit angefahren werden. Diese gute Regelbarkeit erlaubt den Zylindern, ohne abruptes Anhalten in ihre Position zu gleiten. Die Positionierflexibilität ermöglicht die synchrone Bewegung mehrerer Antriebe, ohne dass sie anhalten müssen oder die Position überfahren. Der Motor des elektromechanischen Antriebs wird nur dann mit Strom versorgt, wenn Bewegung erforderlich oder eine externe Kraft vorhanden ist.

Die Elion Zylinder eignen sich für Einsatzbereiche, in denen Vibrationen und störende Bewegungen nicht vertretbar sind. Für Anwendungen in Industriezweigen wie Automotive, Lebensmitteltechnik, Getränke- und Verpackungsindustrie, Etikettierung, Materialhandhabung und Werkzeug-Maschine sind die auf ISO 15552 basierenden Elektrozylinder prädestiniert.

Schrittmotor Linearaktuatoren in Hülle und Fülle

25.02.2019 | Schrittmotor Linearaktuatoren sind im Kommen, insbesondere dann, wenn sie die aufwendigen Pneumatikzylinder eliminieren können. Grund genug, um mal hinter die Kulissen des umfangreichen Portfolios von Koco Motion zu schauen, das es in Standardausführung und kundenspezifisch gibt.

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Häufig gestellte Fragen

Wie funktioniert ein Linearmotor? 

Ein Linearmotor nutzt elektromagnetische Prinzipien, wobei der Stator elektrische Spulen enthält und der Läufer (auch als Rotor bezeichnet) Permanentmagneten besitzt. Wenn Strom durch die Spulen im Stator fließt, entsteht ein Magnetfeld, das den Läufer entlang des Stators bewegt, wodurch eine direkte lineare, auch translatorische Bewegung erzeugt wird, ohne Umwandlung von Rotationsenergie.

Was macht ein Linearmotor?

Ein Linearmotor wandelt elektrische Energie direkt in eine lineare Bewegung um, ohne den Umweg über ein rotierendes Teil wie bei herkömmlichen Motoren. Die Antriebslösung bietet direkte Antriebslösungen für präzise und schnelle lineare Verlagerungen und Positionierungen.

Wo werden Linearmotoren verwendet?

Linearmotoren werden in Anwendungen eingesetzt, die präzise lineare Bewegungen erfordern, wie in CNC-Maschinen, Robotik, Halbleiterfertigung, Verpackungsmaschinen und automatisierten Fördersystemen.

Welche Vorteile hat ein Linearmotor?

Ein Linearmotor bietet direkte Antriebslösungen, hohe Präzision, schnelle Beschleunigung, geringen Verschleiß und reduzierte Wartung, da keine mechanischen Übertragungselemente erforderlich sind.

Welche Nachteile haben Linearmotoren?

Linearmotoren können höhere Anschaffungskosten, einen erhöhten Energieverbrauch bei bestimmten Anwendungen und Probleme hinsichtlich Wärmeentwicklung aufweisen. Zudem erfordern sie präzise Steuerungs- und Feedbacksysteme.

Quellenangabe: Dieser Beitrag basiert auf Informationen folgender Unternehmen: Bosch Rexroth, Dunkermotoren, IMI Precision Engineering, Koco Motion, Piezomotor, Rodriguez, Schaeffler.