Linearmotoren: Die Turbos für Ihren Maschinendurchsatz

Kundenapplikation AP&S

Schnell, benutzerfreundlich & kostenreduzierend

Anders als rotierende Motoren versetzen Linearmotoren von ihnen getriebene Gegenstände nicht in Drehung, sondern bewegen sie auf geradliniger oder gekurvter Bahn. Bereits 1854 von dem US-Amerikaner Charles Grafton Page als Antriebsmotor für Lokomotiven patentiert, sind Linearmotoren heute mehr gefragt denn je. Sie punkten mit hohen Beschleunigungsraten und können den Maschinendurchsatz ganz erheblich steigern. Beschleunigungen von bis zu 6 g und Verfahrgeschwindigkeiten bis 800 m/min (48 km/h) sind hier durchaus keine Seltenheit.

Überwiegend werden sie in Werkzeugmaschinen, Positionier- und Handling-Systemen verwendet. Eine bedeutende Rolle spielen sie beim Wafer-Handling, da auf Grund ihrer linearen Bewegung weniger Teile aufeinander reiben und Feinstäube freisetzen. Dies prädestiniert sie geradezu für den Einsatz in Reinräumen.

Schnelle und anwenderfreundliche Bewegungskünstler

Nassbearbeitungsanlagen für Wafer werden durch modulare Linearmotor-Technologie von isel Germany zu schnellen und anwenderfreundlichen Bewegungskünstlern. Dynamische Komponenten steigern den Durchsatz um gut 15 Prozent. Die zugrunde liegende Modularität verringert anfallende Lieferzeiten um gut 2 Wochen und vereinfacht Transport und Montage, da die Achse in Einzelteilen in den Modulgehäusen verbleibt und dadurch nicht wie bisher separat transportiert werden muss.

Der Prozessanlagenhersteller AP&S International GmbH beliefert weltweit Kunden mit modularen nasschemischen Anlagen zur Oberflächenbehandlung von Trägermitteln unter Reinraumbedingungen. Dabei setzt er ausschließlich auf Linearmotoren von isel. In dem auf 10 m Länge teilbaren Linearsystem von AP&S, der sogenannten Gigastep Anlage, werden Wafer gereinigt, geätzt, abgebeizt und entwickelt. Trotz kompakter Bauweise und anspruchsvoller Arbeitsprozesse ist die Anlage dank isel Linear-Technologie äußerst benutzerfreundlich.

Für bestmögliche Ergebnisse wurde die gemeinsame Entwicklung vorab genauestens geplant. Wesentliche Ziele dabei waren die:

  • bausteinförmige Erweiterbarkeit der Anlage durch teilbare Linear-Achsen
  • Verbesserung der Reinraum-Eignung durch den Wegfall drehender Antriebselemente
  • chemische Langlebigkeit
  • optimierte Montage durch deutlich leichteren Aufbau in Reinräumen
  • Reduzierung der Transportkosten durch kürzere Teile
  • Verringerung der Wartungskosten durch den Einsatz innovativer Linear-Technologie
  • Kostenreduzierung zwischen 30 bis 50 Prozent.

Direktantriebe – Linearmotoren der besonderen Art

Innerhalb der Linear-Technologie gibt es Motoren mit unterschiedlichsten Antriebsarten. Hier zeichnet sich besonders der Direktantrieb als echtes Multitalent aus. Die direkte Verbindung zwischen Maschine und Arbeitsmaschine ermöglicht eine äußerst hohe Geschwindigkeit, eine gute Dynamik und deutlich größere Präzision. Im Vergleich zu Standardantrieben wie Kugelgewindetrieben und Zahnriementrieben steigern Direktantriebe deutlich die Lebensdauer und minimieren den Wartungsaufwand. Durch den Wegfall sonst üblicher mechanischer Verbindungsteile wie Kupplungen und Getriebe verbessern sich Zuverlässigkeit und Kostenstruktur. Möglich sind sowohl Standard-Anfertigungen als auch kundenspezifische Systemlösungen.

Direktantriebe von isel sind fast vollständig wartungsfrei, sparen Service-Kosten und minimieren Totzeiten. Weitestgehend verschleißfreie Teile steigern deutlich Rentabilität und Lebensdauer.

Einzelelemente als Erfolgsbasis der Linear-Technologie

isel-Linearmotoren bestehen aus fertigungsoptimierten Einzelelementen, basierend auf Linearprofilen aus stranggepressten, eloxiertem Aluminium mit austauschbaren, rostfreien Führungsschienen. Der Führungsschlitten selbst besteht aus rostfreien Kugelumlaufführungen und trägt das vormontierte Primärteil mit dem magnetischen Längen-Messsystem isel-iMS. Die Aufnahme der Weginformationen über die Magnetschienen des Linearmotors ermöglicht eine beliebige Verlängerung der Linearmotoreinheit.

Diese Weginformationen werden in den meisten Linearsystemen über ein Messsystem gewonnen, das aus einem Messkopf und einem über die gesamte Länge aufgeklebten Mess-Normal besteht, das beim Hinzufügen von Lineareinheiten ausgetauscht werden muss. Eine Verlängerung ist in der Regel nicht möglich.

Die innovative isel-Technologie ermittelt über eigene Sensorelemente das sich verändernde Magnetfeld der Motormagnetleiste, analysiert dieses, setzt es in eine Wegeinformation um und stellt diese dem Steuergerät des Linearmotors bereit. Diese direkte Messung ermöglicht eine Verlängerung oder Kürzung der Linearmotoreinheit. Die Motormagnetleiste ist somit Linearmotor und Mess-Normal in einem und wird zu einem Teil des Antriebs. Absolute Genauigkeiten von 0,1 mm innerhalb einer Magnetperiode sind möglich, die Positioniergenauigkeit selbst ist mit 0,01 mm deutlich höher.

Fazit

Die innovativen und recyclingfähigen Linearmotoren von isel sind flexible Alleskönner in Bezug auf Schnelligkeit, Benutzerfreundlichkeit und Kostenreduktion. Ihr Direktantrieb minimiert den Wartungsaufwand ganz erheblich, reduziert Kosten und gewährleistet durch seine äußerst geringen Ausfallzeiten eine hohe Maschinenverfügbarkeit.

Gerne erzählen wir Ihnen noch mehr Details über Linearmotoren. Rufen Sie uns an: 0 66 59 / 981 800.

Weiterführende Links:

Youtube-Video Funktionsweise

Produktflyer Linearmotoren iLM

Produktflyer Lineareinheit

Bericht im ZulieferMarkt

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