hochdynamische Tauchspulen (VCA)

Voice Coil Aktoren sind Tauchspulen (ähnlich einem Lautsprecher, daher auch der Name) mit viel Kraft auf kleinem Bauraum. Ein Voice Coil besteht aus zwei Komponenten: einer Spule auf einem Träger (z.B. Kunststoff) und einem Zylinder mit Permanentmagneten. Die Kraft und Richtung des aktiven Teil ist direkt abhängig von der Richtung und der Stärke des Stromes (Lorentz-Kraft). Mit einem Voice Coil sind je nach Ausführung lineare (LVCA) oder rotative Bewegungen (RVCA) ausführbar. Durch die geringe Masse des Coils und der zu bewegenden Last, lassen sich sehr hohe Beschleunigungen erzielen. Die Kraft und Richtung des aktiven Teils ist direkt abhängig von der Richtung und der Stärke des Stromes (Lorentz-Kraft). Ein Voice-Coil ist in linearer oder rotativer Ausführung erhältlich, sowie für extrem hohe Beschleunigungen, Geschwindigkeiten oder gesondert definierte Materialien. Eine weitere Unterscheidung ist die Ausführung mit oder ohne Gehäuse. Für ersteren Fall sind Führung und Messsystem nicht enthalten. Für den Betrieb eines Voice Coil ist ein herkömmlicher analoger oder digitaler Servoregler für bürstenbehaftete Servomotoren ausreichend. Eine Ausnahme wäre zum Beispiel eine Anwendung mit sehr hoher Frequenz, dann müsste eventuell ein Regler mit ebenfalls sehr hoher Schaltfrequenz zum Einsatz kommen.

Gehäuselose lineare Voice Coil

Gehäuselose Voic Coil Aktuatoren eignen sich ideal für anspruchsvollen Anwendungen der Halbleiterfertigung oder lebenserhaltende medizinische Geräte. Sie bieten die Möglichkeit eines passgenauen Einbaus und sind somit sehr Kosteneffizient.

Eigenschaften

  • Direktantrieb
  • Minimales Trägheitsmoment, hohe Dynamik
  • verschleißfrei, ohne Abrieb
  • keine Wirbelstromverlußte
  • Wege von ca. 0,25 bis 100 mm (linear)
  • hohe Wiederhol- und Positioniergenauigkeit (nm-Genau, nur sensorabhängig)
  • Nennkraft von 0,38 N bis 289 N; Spitzenkraft von 0,7 N bis 1,1 kN
  • sehr hohe Beschleunigungswerte, z.B. 20 bis 50 g Langhub und bis zu 400 g Kurzhub
  • Frequenz bis 120 Hz (400 Hz maximal)
  • Durchmesser 12,5 bis 260 mm (zylindrisch)
  • keine Kommmutierung notwendig
  • frei von Hysterese
  • einphasige Einheiten mit 2 Anschlüssen
  • rippelfreie Bewegungen (no cogging)
  • Polaritätswechsel verursacht Richtungswechsel der Bewegung

Anwendungsbereiche

VCA Einsatzgebiete in der Industrie

  • Wirebonding
  • Druck- und Durchflußregelung
  • Linearpumpen und Verdichter
  • optisches Scannen und Fokussieren
  • Lichtstrahlsteuerung/-stabilisierung
  • Mikrolithographie-Spindelzuführung
  • Antriebe für XY-Tische
  • Punktschweißtechnik
  • Positionierung in der Robotik
  • Radarantennen-Antrieb
  • Einspritz- und Ventilsteuerung

VCA Einsatzgebiete in der Medizintechnik

  • Laborgeräte
  • Beatmungsgeräte
  • Sauerstoffkonzentratoren
  • Blutdiagnostik
  • Zentrifugen
  • Pumpen
  • Ultraschall-Elastographie
  • Fokussierung in der Endoskopie

Modelle

Artikelbezeichnung Spitzenkraft Gesamthub Effektivkraft Kraftkonstante Außendurchmesser Länge bei halben Hub
Einheit (10s) [N] [mm] [N] Kf [N/A] [mm] [mm]
LA05-05-000A 0,7 1,02 0,31 0,289 12,7 12,7
LA08-10-000A 6,67 4,06 1,96 0,97 19,05 24,51
LA10-08-000A 6,67 5,08 2,71 1,148 24,13 19,69
LA10-12-027A 13,34 9,14 4,94 1,766 25,4 28,58
LA13-11-000A 15,57 6,36 5,07 2,36 31,62 27,3
LA13-12-000A 15,57 6,36 7,12 2,36 31,62 28,58
LA16-19-001A 22,2 12,7 9,3 2,31 40 47,63
LA14-17-000A 22,24 10,16 7,12 2,18 35,56 41,9
LA19-40-000A 22,24 45,72 8,54 2,37 47,63 101,6
LA18-12-001A 27,2 6,1 8,13 3,1 44,45 28,4
LA15-16-020A 33,8 10,16 11,6 2,8 38,1 39,62
LA24-33-000A 35,6 22,9 13,8 3,025 59,7 82,55
LA18-12-000A 44,5 6,1 15,1 4,8 44,45 28,4
LA12-17-000A 44,48 7,62 15,57 4,386 30,48 43,18
LA15-26-000A 44,48 25,4 11,57 2,936 37,59 65,41
LA18-12-006Z 44,48 6,1 15,12 4,849 44,45 28,4
LA15-16-002A 62,6 6,36 19,6 4,72 38,1 39,62
LA17-28-000A 71,17 15,24 28,47 6,895 58,42 66,04
LA15-16-024A 88,96 6,35 24,47 5,827 38,1 39,62
LA16-16-000A 89 6,36 24,47 5,83 40 39,62
LA23-55-000A 89 57,15 27,1 4,34 57,15 139,7
LA24-20-000A 111,21 16,51 26,33 7,517 60,33 50,8
LA28-22-001A 201,1 11,44 45,7 10,41 69,85 55,9
LA25-42-000A 266,89 25,4 86,3 13,789 63,5 105,97
LA28-22-000A 266,89 11,43 87,74 13,789 69,85 55,88
LA28-43-000A 266,89 25 75,6 13,09 70 109,23
LA30-75-001A 444,82 50,8 96,24 16,67 76,2 188,84
LA34-37-000A 444,82 19,05 127,22 20,28 85,85 95,25
LA30-43-000A 445 25,4 185 21,8 76,2 112,3
LA30-48-000A 445 25,4 133,8 21,8 76,2 120
LA43-67-000A 1378,9 31,75 282,91 28,024 107,95 169,93
LA50-65-000A 1861 25,4 500 57,85 127 163,32