VEGA
三轴全直线电机技术
——节约成本的 “效率王”
基于直线电机技术的PCB成型机应用
随着5G技术的不断发展，高精密设备成为未来发展趋势。而电机技术影响着机床驱动的可靠性及稳定性，是PCB成型机强有力的核心竞争力。
目前，市场上传统的PCB成型机采用“伺服电机+滚珠丝杆”的电机驱动方式，由于其传动结构系统的限制，在进给速度、加速度、定位精度、重复精度等方面均面临瓶颈。
伺服电机
丝杆
直线电机优势
直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，中间不需要任何转换机构。
直线电机
直线电机无离心力作用，其直线运动速度相比传统电机不受限制，结合PCB成型机应用，相比传统丝杆传动具有以下优势：
加工精度高
消除了机械误差，运行平稳、振动小，零间隙、高精度。
丝杆电机锣板边缘呈锯齿状
Vega直线电机锣板边缘平整
加工效率高
无转换的传动机构，动态响应速度快，效率比传统丝杆快7%-21%。
加工噪音小
传动机构避免了机械摩擦，配合高精度导轨，有效降低运动噪声。
维护成本低
无摩擦、免维护，可节省成本。
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驱动 方式 |
人力 成本 季度/台 |
物料 成本 季度/台 |
停机 成本 季度/台 |
维护 费用 年/台 |
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丝杆驱动 |
1000元 |
500元 |
2000元 |
14000元 |
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VEGA 直线 电机驱动 |
0元 |
0元 |
0元 |
0元 |
不同驱动方式的成型机维护成本对比
直线电机技术难点
虽然直线电机较传统电机具有巨大的竞争优势，但在PCB成型机应用上仍有一些技术难点：
01.
直线电机耗电量大、散热性差。在高速度，高负载的情况下，机床需较大的电量驱动，电机机床恒温控制及散热性要求高，对机床材质要求高。
02.
直线电机需配合线性导轨，要求精确的负载计算，需考虑行程、机械特性、承受速度能力、安装精密性等。
03.
直线电机对X/Z轴刚性要求高，若机械结构设计不合理易发生共振问题。
04.
直线电机运动无自锁紧结构，需设计锁紧、限位机构，这一定程度上增加了机床的复杂性。
VEGA基于直线电机技术
的PCB成型机成功应用
由于直线电机技术无可比拟的优势，VEGA投入大量科研力量，攻克直线电机应用的技术难点，成功开发出基于直线电机技术的一系列“PCB成型机”产品，提升了成型机的稳定性能及加工精度，深度赋能PCB行业发展。
采用X/Y/Z三轴全直线驱动方式
VEGA全球首创三轴全直线电机成型机
机身选用稳定性好、高刚性的花岗岩材质
X/Y直线电机安装于大理石上，机床结构紧凑
首创新型单Z轴结构，提升刚性、稳定性，加速性能优异，主轴同步性好
大理石机身
单Z轴结构
轻量化结构设计，减小电机负载
VEGA Y轴运动平台采用轻质工作台（相比铸铁重量减轻50%），Z轴悬臂短、结构紧凑、散热性好
三轴增加隔热、散热装置，有效解决直线电机耗电量大及散热难的问题
轻质工作台
X/Y/Z直线电机、导轨计算与模拟
根据载荷计算与加工速度要求，VEGA选用HIWIN品牌的HGW系列导轨，对X/Y/Z轴的不同负载进行大量的计算，仿真软件模拟线性导轨受力情况，确定不同驱动轴的导轨跨距、滑块数量、滑块间距等
经过VEGA大量的数据验证及测试，最终得到最佳结构设计方案。并配合X/Y/Z轴高精度光栅尺，总体极大提升直线电机位置移动精密性
X轴直线电机结构
Y轴直线电机结构
直线电机安全防护
考虑到直线电机系统无自锁紧结构，VEGA对其增设了一系列安全防护装置，如油压缓冲器、电机硬限位块、感应器软限位等。
各轴直线电机均设置隔热装置，Z轴增加防下坠功能，避免断电、断气发生危险，提高生产安全性。
VEGA直线电机成型机
技术参数
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机器型号 |
Ultra R6L-2530 |
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加工范围 |
6 × 635mm × 762mm |
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运动速度 |
X/Y：40m/min Z：30m/min |
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最大加速度 |
X/Y：8m/s² Z：6m/s² |
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光栅尺分辨率 |
Y ：0.5um X/Z：0.1um |
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定位精度 |
±0.004mm |
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重复精度 |
±0.0025mm |
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成型精度 |
±0.050mm(VEGA条件) |
VEGA直线电机成型机
性能参数
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性能指标 |
X、Y轴 |
Z轴 |
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持续推力 |
4810 N |
2740 N |
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峰值推力 |
2750 N |
1240 N |
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持续电流 |
10.2 Arms |
8.8 Arms |
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峰值电流 |
22 Arms |
30 Arms |
