Magnetische zwaartekrachtcompensatorserie
Krachtige, contactloze oplossingen voor zwaartekrachtcompensatie in mechatronische precisiesystemen: gebaseerd op antizwaartekrachtmagneettechnologie en magnetische krachtcompensatie. De Magnetic Gravity Compensator Series (MGC) levert een stabiele, passieve opwaartse kracht, waardoor uw verticale bewegingssystemen compatibeler zijn en er geen energie wordt verbruikt voor de verticale krachtcomponent. Hierdoor kunnen uw systemen sneller, soepeler en met veel meer controle bewegen.
De MGC, die wordt gebruikt in robotica, halfgeleiders en vacuümtoepassingen, vermindert mechanische spanning, elimineert statisch vermogensverlies van spoelen en maakt positionering met lage stijfheid en hoge betrouwbaarheid mogelijk.
Contactloos
dwangbezorging
Geen statische
energieverlies
Geen beweging
draden
Ondersteunt 6-DOF
controle
Wat is zwaartekrachtcompensatie?
In veel machines met hoge precisie - zoals robotarmenhalfgeleidertrappen of inspectieplatforms - wordt vaak een onderdeel gebruikt dat verticaal beweegt. Het wordt echter constant naar beneden getrokken door de zwaartekracht.
Dit betekent dat je motoren of actuators altijd aan het werk zijn, zelfs om het onderdeel stil te houden. Dat leidt tot:
- Onnodig energieverbruik.
- Warmteontwikkeling die ongewenste thermische uitzetting en vervorming veroorzaakt.
- Grotere aansluitdraden.
- Slijtage van onderdelen.
- Ongewenste stijfheid die het reactievermogen vermindert en tot extra positiefouten leidt.
- Door zwaartekracht veroorzaakte verzakking.
- Faalveiligheden toevoegen voor als de verticale actuator uitschakelt.
Om je systeem efficiënter, stabieler en nauwkeuriger te maken, wil je dat het bewegende onderdeel gewichtloos aanvoelt. Dat is precies wat zwaartekrachtcompensatie doet.
Zwaartekrachtcompensatie is een techniek die wordt gebruikt om het gewicht van een bewegend object te neutraliseren, vooral in verticale bewegingssystemen.
Waarom geen veren of traditionele actuators gebruiken?
Traditionele oplossingen zoals veren of voorspanstructuren introduceren beperkingen - zoals wrijving, mechanische slijtage en niet-lineair gedrag, nadelen per methode zijn:
| Methode | Nadelen |
| Veren | Voegt mechanische stijfheid toe, kan niet nauwkeurig worden afgesteld, degradeert na verloop van tijd |
| Spoel/Motorkracht | Verbruikt energie, zelfs als hij niet wordt gebruikt, genereert warmte, aansluitdraden, |
| Pneumatiek | Groot, lawaaierig, niet geschikt voor vacuüm, zuigerwrijving en hysterese |
| Actieve magneetzweeftrein | Complex, duur, soms instabiel |
Hoe kan onze serie magnetische zwaartekrachtcompensatoren helpen?
Als je een verticaal bewegend onderdeel hebt dat gewichtloos moet aanvoelen, zodat het snel en nauwkeurig kan bewegen zonder energie te verspillen, warmte te genereren of stijfheid toe te voegen, dan kan onze MSG-serie helpen.
De MGC-serie bereikt dit door een passieve magnetische kracht te creëren die het gewicht van het bewegende onderdeel exact in evenwicht houdt. Het resultaat: je systeem presteert alsof het zweeft op lucht, met minimale inspanning.
De techniek achter de MGC-serie
De MGC-serie maakt gebruik van een combinatie van permanente magneten en optionele Lorentz-spoelen om twee afzonderlijke krachten op te wekken:
Passieve bias kracht (anti-zwaartekracht magneetkracht)
- Twee magnetische assemblages genereren een continue kracht met extreem lage parasitaire stijfheid in DOF6.
- Dit contactloze magnetische veld creëert een constante opwaartse kracht, precies afgestemd door het ontwerp om het gewicht van de bewegende massa te compenseren.
- Dit elimineert directe mechanische koppelingen en voorkomt de overdracht van trillingen.
- Deze kracht vereist geen elektrisch vermogen en introduceert minimale stijfheid omdat het spoelgedeelte zich in het statische deel bevindt.
Actieve Z-Control-kracht (alleen in A-modellen)
- Een Lorentz-spoel levert een nauwkeurige stuurkracht in verticale richting die wordt toegevoegd aan de passieve biaskracht.
- Dit maakt een snelle en dynamische reactie op externe verstoringen mogelijk.
- Zonder warmte of stijfheid toe te voegen aan het bewegende onderdeel.
Geoptimaliseerd ontwerp
- De spoelen en de statische magneet vormen een efficiënt thermisch pad. Dit is gunstig voor een hoge krachtdichtheid.
- Geen bewegende draden = ultrahoge betrouwbaarheid
- Duurzaam, geen mechanische slijtagepunten
- Optionele waterkoeling kan worden gebruikt voor extra warmteafvoer.
- Zowel de bias- als de lorentzkracht werken op hetzelfde onderdeel.
Dit geeft je stabiele ondersteuning en precisiebewegingen in een compacte, betrouwbare vorm. Zonder de complexiteit van volledige actieve levitatiesystemen.
Wat maakt het MGC uniek?
In tegenstelling tot conventionele actuatoren of magnetische lagers scheidt de MGC zwaartekrachtcompensatie van dynamische krachtregeling. Zoals hierboven vermeld: er wordt een passieve biaskracht gecreëerd met dubbele magneetsamenstellingen om het gewicht te balanceren zonder stroom of warmte. Een aparte Lorentz-spoel voegt vervolgens de benodigde Z-as actuatie toe.
De belangrijkste voordelen zijn:
- Contactloze werking met lage stijfheid
- Energiezuinig: geen spoelstroom nodig om de zwaartekracht tegen te gaan
- Geen thermische belasting op het bewegende deel
- Betrouwbaar in elke oriëntatie, Z- en radiale askrachtondersteuning
- Geen energieverlies bij statische werking
- Lage parasitaire stijfheid (30-6000 N/m afhankelijk van model)
- Vacuümcompatibele ontwerpopties beschikbaar.
- Geschikt voor 6-DOF toepassingen: De radiale speling maakt gecontroleerde bewegingen in zes vrijheidsgraden mogelijk, ideaal voor complexe mechatronische toepassingen.
Overzicht technische modellen MGC-serie
Van compacte modules met een diameter van 40 mm tot versies met een grote kracht van 160 mm, de MGC-serie is geschikt voor toepassingen met een biaskracht van 6 N tot 800 N.
Opmerkingen:
- De specificaties zijn voorlopige waarden. Aan deze specificatie kunnen geen rechten worden ontleend.
- Aangepaste ontwerpen, koelopties en integratieondersteuning zijn beschikbaar op aanvraag.
- A-modellen bevatten Lorentz Z-actuatie / P-modellen bieden alleen passieve zwaartekrachtcompensatie.
| Specificatie | MGC-A4025 | MGC-P6040 | MGC-A6550 | MGC-A16095 |
|---|---|---|---|---|
| Buitendiameter [mm] | 40 | 60 | 65 | 160 |
| Hoogte [mm] | 25 | 40 | 50 | 90 |
| Verticale slag [mm] | 3 | 3 | 3 | 4 |
| Radiale slag [mm] | 1.2 | 3 | 2 | 2 |
| Biaskracht (F-Bias) [N] | 6 | 30 | 75 | 800 |
| Continue kracht [N] | 1.5 | - | 15 | 100 |
| Piekkracht [N] | 4 | - | 40 | 400 |
| Max. stijfheid Cz,x,y [N/m] | 30 | 175 | 600 | 6000 |
| Bewegende massa [kg] | 0.024 | 0.040 | 0.115 | 2.85 |
1 Standaard bereik bij 22°C. Andere afmetingen en krachtbereiken beschikbaar op aanvraag / 2 Continue kracht bij 25°C omgeving en 155 °C spoeltemperatuur, afhankelijk van thermisch pad / 3 Piekkracht gedurende 10 sec. bij 25°C omgeving en 155 °C spoeltemperatuur
Voor welke sectoren is Gravity Compensation interessant en waarom?
De MGC is ideaal voor industrieën waar verstoring door zwaartekracht de precisie of snelheid vermindert, zoals:
- Equipment - ultraprecieze waferstadia, inspectiemodules
- Robotica - compensatie verticale as, pick-and-place-systemen met hoge snelheid
- Optische systemen - trillingsgevoelige lenzen en sensorplatforms
- Vacuümomgevingen - cleanroom- en UHV-compatibele opstellingen
- Metrologie & testbanken - minimaliseren van krachtoverspraak en foutbronnen
- Magnetische levitatie prototypes - passieve ondersteuning zonder levitatie-instabiliteit
De lage contactloze stijfheid en het ontwerp zonder bewegende draden maken hem perfect voor omgevingen waar zowel betrouwbaarheid als prestaties van belang zijn.
Neem contact op met ons team
Als u een offerte wilt aanvragen, een vraag heeft over onze producten, of wilt weten wat wij speciaal voor u kunnen doen, neem dan contact met ons op. Wij zullen binnen 24 uur reageren op al uw vragen.