Q: 1. 为何要使用线性马达,与滚珠螺杆比起来有何差异?

直线电机采用直接驱动的方式,可以减少定位系统的零件数目,降低机构复杂度,提高可靠度。
直线电机的速度比滚珠螺杆快,而且当行程越长的时候,直线电机越有利,因为直线电机的定子采用模块式设计,可以无限连接模块,所以基本上行程不受限制。滚珠螺杆行程长则会有下垂的问题。
直线电机因为直接驱动所以没有背隙的问题。
 

Q: 2. 哪种形式较适合我的应用呢?

大推力,点对点运动,基本上推荐LMSA系列,要更大推力,则可以选用LMFA系列,但是机构空间会需求比较多。零件重量轻,需要特别平滑的扫描运动,电子业、半导体业,可以使用LMC系列,体积小、加减速高。当然点对点运动也是绝对没有问题的。
我们提供上述不同型式的标准化的定位平台,如果您对于单独的线性马达组件、动子、定子已经有应用经验,我们也可以单出组件,我们也会提供组装的注意事项,光学尺搭配的方式及机构的设计建议供您参考。对于特殊应用,我们也可以提供例如空气轴承的特制平台,达到奈米级的定位控制。
 

Q: 3. 直线度大约多少呢?

以铝材质基座为例,每300mm正负0.01mm

Q: 4. 垂直度可达多少呢?

正负 5 arc sec

Q: 5. 精度呢?

一般而言精度是依行程不同而不同,随着行程加大而变大,基本上可以按照下述公式计算:(30/1000) x STROKE(mm) + 5 MICRON
虽然精度会随着长度变长而变大,但是如果可以利用温控让精度延着行程的变化不发生很大的变动,一般而言可以利用补偿的方式来进一步提升精度,我们也可以提供这方面的方法供客户自行参考以加强精度性能。
 

Q: 6. 重现精度呢?

一般大约可以在正负1 micron以内。

Q: 7. 分辨率多少?

可以搭配各种位置回馈系统,1micron的数字式光学尺最为普遍。当然也可以选择例如0.1micron的数字光学尺,但要注意运动控制卡是否可以支持高速运动,如果想兼顾高解析和高速度运动的话,可以选择模拟式的弦波光学尺。以40micron的模拟尺而言,搭配适当的驱动器或控制器解析到数十个奈米都没有问题。

Q: 8. 有谁在使用?

点胶机、雷射LCD修补机、雷射切割机、水刀应用、TFT面板检测机、PCB雷射检测、蛇腹寿命测试机、PCB板光学检测机、PCB钻孔机、安全带加速度测试机、晶圆搬送手臂、光罩检查设备、LCD裸片检查机、CCD镜头上件机。
实际已经使用在台湾、日本、韩国、中国、德国、奥地利、瑞士、泰国等国家。
 

Q: 9. 速度最快多快? 最慢多慢?

高速运动除了受行程的影响之外,负载、马达推力所造成的加减速都是关键。实际上以测试过的经验来讲,最快跑到4m/s并没有问题。但是必须考虑滑轨,跑线槽等外围的搭配。
低速运动基本上并没有特殊限制,只要运动控制器可以支持,基本上每秒要跑数个微米都应该没有问题。

Q: 10. 速度稳定性如何?

通常会要求速度稳定性的应用会以速度涟波来衡量好坏,这个性能主要依存于马达本身的特性,例如顿力,还有滑轨以及缆线还有跑线槽的特性。LMC系列的马达特别适合于这样的需求。
以线性滑轨组成的LMC平台而言,在速度100-400mm/s之下,一般可以达到1.5%以内。
如果需要更好的稳定性,则必须采用LMC搭配空气轴承,在60-150mm/s的速度下,可以达到1%以内。
 

Q: 11. 线性马达在控制上与旋转型的AC伺服马达有什么不同?

基本上控制的方式大同小异,例如采用脉波控制的话,运动控制卡依然是送脉波到驱动器去,此外如果是速度模式或电流模式(或称转矩或力量模式)也一样由运动控制器送出电压到驱动器。不同的是,控制线性马达时,不须再有繁复的转换计算,减速比等计算,只要直接以运动方向的距离来思考,计算即可,设定也是直接用运动方向的加速度及速度即可。

Q: 12. 发热问题?

任何马达皆有发热问题伴随,在设计时间就要考虑这个问题,发热主要来自加减速度,如果加减速度所需的电流都维持在马达及驱动器的连续电流之下,则不会有严重的发热问题。
如果在加减速的过程中,有短暂的打大电流的需求,则必须在作运动规划的阶段就考虑等效推力,视实际需求,加入暂停运动的时间。
另外如果马达持续推挤工作物的电流大于上述的连续电流,也要注意过热问题。一般而言,LMSA马达的构造有利于散热,而LMC马达的线圈比较没有足够的散热空间,所以在设计运动系统时,必须考虑马达结构的散热特性。
 

Q: 13. 可以加水冷吗?

LMSC、LMFA型马达可以加。有关热的设计,请提供负载,运动速度,加速度,休息时间等资料给我们,我们可以提供更详细的计算,以完成最佳的系统设计。

Q: 14. 真空中可以使用吗?

我们的LMC系列马达具有实际搭配真空舱达2.4x10-5 Torr的实绩,并经过客户实际cycle run 24小时以上的测试,因为使用的材质特殊,有需求请与我们联络。

Q: 15. 洁净室可以使用吗?使用的环境如何?

一般而言洁净室等级1000都没有问题,如果有更高的需求,请洽本公司。至于一般的使用环境,必须没有油污、没有水气、无严重粉尘的环境。如果有特殊的环境需求,请洽本公司。

Q: 16. 寿命多长?

线性马达本身主要由线圈及永久磁铁构成。所以正常使用下并无寿命问题,但是搭配的线性滑轨、缆线、跑线槽等等却都是消耗性的,所以寿命是受限于这些零件及材料。一般正常使用而言,五年应该没有问题。

Q: 17. 马达是几瓦?

由于线性马达是用线性运动方向的力量来计算的,所以选用的时候是以加速度、速度、推力来计算的,并不适合用瓦数来选用。以功率来讲,目前我们的马达都在2kW以下。

Q: 18. 可载多重?

马达只是提供定位系统中一个力量的来源而已,搭载重量主要依存于加速度的需求,越大的质量会对滑轨或空气轴承造成更大的负荷,对滑轨而言也会加大摩擦力,对于这个问题并无法有统一的答案,一般而言对LMS马达来讲,不要超过150kg,对LMC马达而言,不要超过30kg的设计比较合理。当然如果对加减速度不特别要求的话,只要轴承可以承受的范围内,加大负载也不是完全不可以的。端视使用者的需求。

Q: 19. 线性马达可否当Z轴使用,或者斜放使用?

可以,但必须考虑负载大小、倾斜角度,并视需求提供特殊的配重的机构,以及数字霍尔组件来搭配。

Q: 20. 推力有多少?

LMSA的瞬间推力可高达4458N;LMFA的瞬间推力可高达20827N;LMC的瞬间推力可高达5472N;LMT的瞬间推力可高达2569N。

Q: 21. 价格与滚珠螺杆相比如何?

目前线性马达的价格比滚珠螺杆稍贵。

Q: 22. 行程可以多长?

基本上不受限制,因为采用接的方式,实际上如果是整组定位平台的话,有4米长的实绩。

Q: 23. 需不需要轴卡?

依照搭配的驱动器,可以搭也可以不搭,如果采用大银微系统的D系列驱动器也可以有独立的运动功能,只要用简单的I/O就可以下达默认的运动指令,可以不用搭配轴卡。

Q: 24. 可以采用绝对式光学尺吗?

可以,但是搭配的驱动器和控制器要特别选择。

Q: 25. 安定时间多快?

由于安定时间牵涉的原因非常多,包括负载的大小、负载的姿势、增益的调整、整定框的大小、行程的长短等等,通常都必须各案讨论。在这里只能列出实际以我们的线性马达的测试结果当参考。
 
马达型号 负载(kg) 行程(mm) 整定框(正负micron) 安定时间(sec)
LMCA3
4.4
10
5
0.2
LMCA4
1
3
0.5
0.24
LMCB5
1
400
1
0.5
LMCB5
16
2.2
0.5
0.45
LMCB6
40
2.2
1
0.38

Q: 26. 不加光学尺可以吗?

由于我们提供的线性伺服马达都属于高精度定位用途,结构上一定需要位置回馈系统来提供整体控制上的换相以及定位精度的目的,因此一般都需要搭配光学尺才可以达到功能需求。如果精度要求不是很高,也可以选择搭配磁性尺。请与我们联络。

Q: 1. 如何正确贴尺?

磁性尺身贴付前、须以酒精、IPA类或清洁液将被贴付处擦拭干净后、再将尺身背面双面胶保护贴纸撕离后、贴于指定处。 贴尺前请确认贴尺面是否平坦面(最好维持在0.1mm以下的平面度)、以最高分解能5μm的产品而言、虽然Gap公差为0.1~2mm、但考虑公差问题时、最佳Gap条件最好设定为0.6±0.5mm内、1μm机种建议为0.1±0.07mm。且尽可能接近读头与尺身之间隔。 可依预设间隙规来设定Gap。其他方向可以两端定位固定后边撕开双面胶保护贴纸边贴上。或利用专用冶具(参考型录最后一页选购件),比较容易贴附。

Q: 2. PMLD产品,断电或更换电池后重新启动时须注意哪些事项?

重新使用前必需再经过TUNE功能校正,LCD显示OK方可使精度符合规范。

Q: 3. 产品是否合乎RoHs要求?

有,产品上贴有绿色标签者皆为符合RoHS的产品。

Q: 4. 何为RS-422界面?

RS-422一系列的规定采用4线,差动传输,抗干扰能力强,并适合于工业环境的长距离讯号传输。

Q: 5. A/B相的讯号意义说明

A/B相讯号主要是Encoder回授所定义的一种可以减少干扰的回授讯号格式,该信号两个相位差异90度,透过特殊的译码后可以将干扰讯号去除。

Q: 6. PMLD产品是否可用市电供应?

目前电源使用3号电池2颗,无法使用市电。

Q: 7. PMLD之防护等级是多少?

读头为IP67 显示器为IP43

Q: 8. PMLD之储存温度及工作温度为多少?

工作温度为0~50oC 储存温度为 -5~70oC

Q: 9. 恶劣环境使用时的注意事项为何?

基本上不会影响产品精度、但大量使用的切削油、水等尽量不要直接拨到尺身,可以的话以Cover遮蔽,因长期冲刷会加速双面胶劣化甚至脱落。建议参考型录最后ㄧ页的位置尺固定片,固定位置尺的两端,加装位置尺固定片可防止尺身脱落。

Q: 10. 切削环境使用时的注意事项为何?

基本上不会影响精度、但是若加工物为磁性、铁或其他金属等材质时,其较轻之切削屑会多少被吸付,此时建议选用有刮刷片之型式之位置读头或有金属套管的产品。

Q: 11. 热切削加工及电磁干扰之恶劣环境中使用时应注意之事项为何?

•    加工机之应用上应注意于信号线的保护、选用有金属套管品、也可加强受电磁波或静电干扰。
•    注意机械本身及位置测量器之接地是否良好。
•    检查机械本身是否有漏电流之现象。
 

Q: 12. 磁性尺的输出讯号可否与现行之工作机械使用之显示器共通?

•    请直接选用HIWIN MIKROSYSTEM之高精度显示器使用。
•    可直接装在工作机械上使用。配合高阶显示器作系统回授或显示。
•    一部分有共通。例如Mitutoyo公司之显示器上可购入转换线即可直接接上读取及显示位置。(目前输出讯号有模拟及数字信号可转接、分辨率1μm、精度±20μm/m)。
 

Q: 13. 磁性位置测量器的使用范围为何?

全凡有须读取移动量之位置讯号的可动部(如:滑台、滑轨、各X,Y,Z轴Stage移动、线性马达、各种裁切加工机、工作机械…等等)之使用或者利用其位置移动讯号来回授给系统做各种之自动控制等均可使用。

Q: 14. 磁性位置测量器与光学尺有何不同?

光学尺是利用光学反射、折射以及绕射原理来取得位置讯号、基本上精度会比以磁性原理的磁性尺来的高。一般使用上光学尺每米精度约为0.5~5μm。 磁性尺约为1~100μm因使用上的须求最近已发展到0.5~20μm接近光学尺的精度。 光学尺在使用上须有干净的环境、否即须有覆盖之设计、或全部以金属包覆使用。磁性尺则不用太考虑使用的恶劣环境、切削油、水等之环境也可测定。价格而言、如短行程(500mm行程)时较磁性尺稍贵、但长行程使用上磁性尺比较有利、差价就会一举拉开。例:同1μm分辨率(分解能)之1米长以上约2.5倍、2米长以上约5倍价格。若精度的要求不高的话实用价值非常高。有助于建构较低价系统。

Q: 15. 分辨率1um的数字位置量测器输出讯号为何?最大速度为多少?

输出讯号为数字5V RS422/TTL方形波,最大速度为5m/sec。

Q: 16. PMLD设定速度为1.5m/s时,电池可用多久时间?

约1年,此属消耗品,残余电量指示灯亮LOW时请交换新电池。更换电池之后请进行TUNE功能校正。

Q: 17. 5mm的位置尺可否用1mm的读头来搭配?

不能使用,由于读头的规格不同,解析讯号也不同,搭配使用时必须注意。

Q: 18. 位置尺的使用环境为何?

可在油渍的环境或水性的环境中使用,避免与具强磁性的的物体或设备接触,例如:磁铁、充磁机、消磁机等。

Q: 19. PS之护板及基板之差异性?

基板为导磁材料;护板为透磁材料。

Q: 20. 1mm读头上之三角形及箭头代表什么意义?

•    三角形:指读头之Sensor的中心位置
•    箭头方向:位置量测器移动方向与箭头同方向时,表示SIN讯号相位领先COS讯号相位。
 

Q: 21. 5mm磁带与1mm磁带其系统精度各为何?

1mm 磁带精度为 ±20um/m以内;5mm磁带精度为±(85um+15um/m)以内。

Q: 22. PMLD精度为何会超过标准(±85um+15um/m)

首先应该注意是否有在使用前再次经过TUNE功能校正,LCD显示OK方可使精度符合规范。 若以上事项确认无问题、还是无法解决请再次检查位置读头与尺身之装设位置是否合乎规定。特别Gap尺寸是否在2mm以内。最好设在0.6mm±0.5mm前后。(最高分辨率5μm机种。1μm机种建议为0.1±0.07mm)、可能的话越接近信号越强、越有效的增进精确性。

Q: 1. 甚么是Duty Cycle(额定运转率)?对致动器会产生什么影响?

A. 额定运转率( Duty Cycle) =连续运转时间/连续运转时间+休息时间 例:Duty Cycle = 10% = [ 2min / (2min+18min) ] *100% B. 有Duty Cycle超过10%时,致动器寿命会相对下降,Duty Cycle太高时致动器会加速损坏

Q: 2. 甚么是Holding Force(自锁力)?与致动器选用有关吗?

A. 自锁力:致动器于运动行程中停止时重物不会往下滑动的力。 B. 有对重物直接受力于致动器时有关(垂直方向),重物无受力于致动器水平移动时无关。

Q: 3. 致动器超过额定负载时,可以使用吗?

不可以,致动器可能会不作动,或提早损坏。

Q: 4. 同时使2支或多支致动器,可达到同步功能吗?

A. 标准品不可以,仅能同动不能同步,因为马达的转速(RPM)不够精确。 B. 可选用具位置回馈装置的致动器来达到同步的功能。

Q: 5. HIWIN的LAK2控制器可同时驱动两支致动器吗?

可以,但是必须修改控制器或手控开关(Keypad)的线路而且两支致动器的负载(Load)必须减半。

Q: 6. 使用HIWIN各TYPE致动器时如何选用控制器?

A. LAM系列致动器无加装磁簧开关者,选用LAK控制器。 B. LAM系列致动器有加装磁簧开关者,选用LAK2控制器。 C. LAS系列致动器,选用LAK2控制器。

Q: 7. LAM及LAS用控制器,可交换使用吗?

不可以,因为控制器内部线路控制不一样。

Q: 8. 电线(+)(-)极性输入错误,对致动器会有影响吗?

会,因为HIWIN致动器是使用DC马达可能会产生下列影响。 A. 致动器伸出及缩回方向错误。 B. 如加装磁簧开关,磁簧开关会失效或导致致动器结构损坏。

Q: 9. 致动器行程靠甚么控制?

依各Type不同有三种控制方式:(1)内部极限开关(2)外部极限开关(3)过电流控制。

Q: 10. HIWIN的致动器是使用何种极限开关?

A. LAM系列致动器使用外接式的磁簧开关。(default Setting : Open) B. LAS,LAN,LAC系列致动器使用内建式的微动开关。(default Setting : Close)

Q: 11. 致动器如果没有加装极限开关,可以使用吗?

可以,但是必须以控制器的过电流设定来控制,控制器建议使用HIWIN的产品,如不当的控制,可能导致致动器的损坏。

Q: 12. HIWIN的致动器可任意调整行程吗?

只有选用LAM系列有加装外部磁簧开关的致动器才可以;其他内建式极限开关的产品不可以。

Q: 13. 高速的致动器(30~50 mm/sec)可以提供吗?

是的,可选用LAS4系列的产品。

Q: 14. 负载(Load)超过7000N的致动器可以提供吗?

有,LAN系列。

Q: 15. 是否提供同步及定位功能的致动器?

有,选用可加装位置回馈装置的产品。

Q: 15. 是否提供同步及定位功能的致动器?

有,选用可加装位置回馈装置的产品。

Q: 16. HIWIN致动器马达是否有过热保护装置?

A. 标准品无。 B. 可应客户需求加装 (马达表面温度70oC)时自动切断马达电源,温度降至70oC以下自动恢复运转)

Q: 17. 致动器行程超过型录上尺寸时,可以提供吗?

是的,但是必须考虑负载(Load)的大小及致动器的强度。

Q: 18. 可提供有蓄电池的控制器吗?

是的,可选用LAK2BN的产品。

Q: 19. HIWIN的致动器环境使用温度是多少?

5oC ~ 40o

Q: 20. 为何HIWIN的致动器没有UL标签?

因为HIWIN的致动器是使用24V以下的直流马达,一般24V以下的直流马达不需UL认证。

如以上的说明无法解决您的问题,欢迎留言给我们,我们将尽速回覆。