Hoe overwint de directe aandrijving van een VCM de beperkingen van traditionele tandwielactuatoren?
De architectuur van een bewegingssysteem, en in het bijzonder of er gebruik wordt gemaakt van een directe aandrijving of van een indirecte, versnellingsgestuurde aandrijving, is een fundamentele ontwerpbeslissing die een grote invloed heeft op de prestaties.De Voice Coil Motor (VCM) is een typische directe aandrijving lineaire actuator, wat betekent dat het krachtegeneratie-element (de spoel) rechtstreeks aan de belasting is gekoppeld zonder tussenliggende mechanische transmissie-elementen zoals versnellingsbakken, loodschroeven of riemen.De belangrijkste vraag voor ontwerpers van geautomatiseerde systemen is:: Hoe maakt deze directe aandrijving de VCM in staat de beperkingen van traditionele versnellingsbakken en mechanische aandrijvingen fundamenteel te overwinnen?
De belangrijkste uitdaging bij traditionele mechanische systemen is de invoering van conformiteit en terugslag." tussen de paringsdelenWanneer de motor de richting omkeert, moet deze ruimte worden opgevangen voordat de lading begint te bewegen.het creëren van een vertraging en een positiefout die moeilijk te compenseren is en varieert met de temperatuur en slijtageBovendien vertonen alle mechanische onderdelen assen, riemen, schroefdraadjes elasticiteit of 'conformiteit'.vermindering van de stijfheid van het systeemDeze naleving leidt tot trillingen, overschotten en langere rusttijden bij hogesnelheidstoepassingen.
Omdat de VCM rechtstreeks aandrijft, zendt deze kracht magnetisch en rechtstreeks naar het dragende platform.Er is nul terugslag en vrijwel oneindige stijfheid tussen de motor kracht generator en de uitgang bewegingDit stelt de servocontroller in staat om de beweging van de lading nauwkeurig en onmiddellijk te regelen, waardoor de oscillatie en het oplossen van tijdsproblemen die gebruikelijk zijn in compliant systemen worden geëlimineerd. This lack of intermediate mechanics translates directly to higher bandwidth—the ability of the motor to track high-frequency command signals—which is essential for systems performing jitter correction or active vibration cancellation.
De VCM met directe aandrijving is ook uitstekend in het bereiken van een hoge dynamische respons en een superieure kracht-tot-massa-verhouding.De inherente rotatieve traagheid van de motor wordt weerkaatst terug naar de belastingDe VCM heeft echter een minimale bewegende massa, bestaande uit alleen de spoelassemblage en het sensormechanisme.Het systeem is daarom geoptimaliseerd voor een hoge kracht/massa verhoudingDeze hoge verhouding vertaalt zich in ongelooflijk snelle reactietijden (gemeten in milliseconden) en stelt de motor in staat scherp te draaien.snelle bewegingen die nodig zijn voor toepassingen waarbij onmiddellijke snelheidsveranderingen vereist zijnDe VCM kan een hoge versnelling bereiken omdat het minder energie besteedt aan het bestrijden van zijn eigen gewicht en meer energie aan het beheersen van de externe belasting.
Ten slotte verhoogt de eenvoud van de VCM's de betrouwbaarheid aanzienlijk en vermindert de onderhoudsbehoefte.en onderhevig zijn aan mechanische slijtageDe VCM heeft geen contactonderdelen, waardoor slijtage en de noodzaak van smering binnen de motor zelf worden geëlimineerd.De enige onderdelen die slijtage ondervinden, zijn het externe geleidingssysteem.De inherente betrouwbaarheid van de VCM is van cruciaal belang voor opdrachtkritieke systemen waarbij toegang tot onderhoud moeilijk is of stilstandtijd onaanvaardbaar is.zoals in ruimtevaart of ontoegankelijke industriële robots.
De directe aandrijving van de Voice Coil Motor is de ultieme concurrentiepositie.de VCM zorgt voor een actuator met geen terugslagDeze architectuur is de sleutel tot het bereiken van de superieure dynamische prestaties, sub-micron precisie,de betrouwbaarheid op lange termijn die vereist is door de meest veeleisende positionerings- en aansturingstoepassingen in alle optische systemen, medische en halfgeleiderindustrie.