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Antriebstechnik die zum Ziel führt
hochdynamische Tauchspulen (VCA)

Voice Coil Aktoren sind Tauchspulen oder Schwingspulen mit viel Kraft auf kleinem Bauraum. Die Ähnlichkeit zum Lautsprecher hat im englischen Sprachraum vermutlich dann auch zu der dort üblichen Bezeichnung geführt. 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 rotative Voice Coil

Die RA Voice Coil sind Modelle finden ihren Einsatz in vielen Applikationen. Darunter Z-Achsen in der Semiconducter Produktion oder in Pick und Place Roboteranwendungen. Die Aktuatoren bieten einen Winkel von maximal ±60 ° und maximales Drehmoment von 20 nm. Montiert wird der Voice Coil mittels Schrauben. Winkel und andere Maße sind durchaus nach Kundenwunsch anpassbar.

Eigenschaften

  • Direktantrieb
  • Minimales Trägheitsmoment, hohe Dynamik
  • verschleißfrei, ohne Abrieb
  • keine Wirbelstromverlußte
  • Winkel bis ±60 ° (bogenförmig, rotativ)
  • hohe Wiederhol- und Positioniergenauigkeit (nm-Genau, nur sensorabhängig)
  • Dauerdrehmoment von 0,009 bis 1,76 Nm
  • Spitzendrehmoment von 0,2 N bis 7 Nm
  • sehr hohe Beschleunigungswerte, z.B. 20 bis 50 g Langhub und bis zu 400 g Kurzhub
  • Frequenz bis 120 Hz (400 Hz maximal)
  • keine Kommmutierung notwendig
  • frei von Hysterese
  • einphasige Einheiten mit 2 Anschlüssen
  • rippelfreie Bewegungen (no cogging)
  • Polaritätswechsel verursacht Richtungswechsel der Bewegung

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 Spitzenmoment
(10 s) [Ncm]
Dauermoment
[Ncm]
Gesamthub
[Grad]
Momentkonstante
[Nm/W^-2]
Breite
[mm]
Länge
[mm]
 
RA27-10-000A 0,106 0,029 100 0,017 68,58 24,0  
RA27-10-001A 0,106 0,029 100 0,017 68,58 24,0  
RA29-11-002A 0,226 0,093 32 0,031 27,43 45,21  
RA54-18-000A 1,85 0,798 7,5 0,209 45,72 60,96  
RA60-10-001A 0,8473 0,396 30 0,097 30,48 38,1  
RA68-12-001A 1,2 0,649 20 0,158 30,22 45,21  
RA68-19-000A 7,06 1,76 14 0,376 46,48 55,88  

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