半導(dǎo)體、3C等領(lǐng)域的部分場景對執(zhí)行器的力控精度和響應(yīng)速度要求較為極致，傳統(tǒng)的絲杠方案或普通直線電機方案往往難以滿足。這時候，音圈執(zhí)行器成為了一種更為理想的選擇。
音圈執(zhí)行器是什么？內(nèi)部結(jié)構(gòu)及控制原理是什么？有哪些具體的應(yīng)用？本文將帶您深入了解。
01 音圈執(zhí)行器是什么？
音圈執(zhí)行器（Linear Coil Actuator）是一種特殊形式的線性驅(qū)動裝置，直接將電能轉(zhuǎn)化成直線運動機械能，無需任何中間轉(zhuǎn)換機構(gòu)，主要用于高速、高精度、高響應(yīng)的位移執(zhí)行操作。
它的基本原理近似于揚聲器（喇叭）中的永久磁鐵應(yīng)用，線圈被包含在磁鐵殼中，只要向線圈供電，電磁力就得以產(chǎn)生?！耙羧?zhí)行器”正是由此得名。
02 工作原理
音圈執(zhí)行器的工作原理基于安培力（即洛倫茲力）效應(yīng)：當(dāng)通電導(dǎo)體置于磁場中時，會受到磁場作用力 F 。該力的大小取決于磁感應(yīng)強度 B （磁場強度）、電流 I 、導(dǎo)體的有效長度 L ，以及磁場與電流的方向。
如果共有 N 根長度為 L 的導(dǎo)線放置在磁場中，則導(dǎo)線所受的總力可表示為：
03 內(nèi)部結(jié)構(gòu)
大寰機器人音圈執(zhí)行器基本結(jié)構(gòu)：高性能磁鐵+移動線圈+光柵尺+伺服電機&編碼器+真空管+電氣接口+電纜
永磁體：位置固定，提供恒定的磁場，使音圈產(chǎn)生受控運動
音圈：通電后在磁場中運動，產(chǎn)生電磁力，實現(xiàn)位移控制
04 線性 VS 線性旋轉(zhuǎn)（復(fù)合運動）
05 大寰機器人音圈執(zhí)行器
大寰機器人的音圈執(zhí)行器產(chǎn)品包含“VLA系列音圈線性執(zhí)行器”和“VLAR系列音圈線性旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器”。
VLA系列和VLAR系列采用高度集成化設(shè)計，機身輕薄，厚度最小僅10mm；可實現(xiàn)±5g的力控精度，部分可達±2g；重復(fù)定位精度達到±2μm；采用超高精度編碼器，分辨率達微米級，更高可選0.1μm分辨率光柵編碼器，磁性編碼器分辨率為1μm。
檢測丨分選丨測試丨組裝丨旋轉(zhuǎn)
貼合丨裝配丨植入丨移載丨扣合
06 優(yōu)勢技術(shù)：“軟著陸”
智能“軟著陸”，指在速度模式下，精密控制執(zhí)行器的直線軸，以最小的力度，柔和地接觸目標物體表面，同時持續(xù)地監(jiān)控位置誤差，一旦接觸到物體表面時，位置誤差增大到預(yù)先設(shè)置的值時，電機執(zhí)行軸就會保持在物體表面那個位置。
“軟著陸”目的是在執(zhí)行部件與加工零件接觸的過程中，實現(xiàn)力度可控，防止出現(xiàn)器件損壞或者由于壓力產(chǎn)生的其他問題。
“軟著陸”流程：
3.從位置模式P切換到速度模式V，設(shè)置小的速度值V和電流值I；同時持續(xù)監(jiān)控位置誤差ΔP和I；
4.達到預(yù)先設(shè)定的位置誤差ΔP或電流I時，完成軟著陸。
07 大寰機器人方案VS傳統(tǒng)方案
以芯片封裝為例，傳統(tǒng)芯片拾取機構(gòu)接觸芯片時，速度過快、接觸力過大，過度按壓芯片造成芯片的損壞，從而大大影響了芯片貼裝的良率及效率。
08 應(yīng)用案例
大寰機器人的音圈執(zhí)行器，可提供精準的“直線+旋轉(zhuǎn)”運動，配合“軟著陸”功能，能夠以±5g
的力去觸碰精密組件，保護組件不受損壞，如芯片封裝、攝像頭模組組裝。
應(yīng)用于3C電子行業(yè)的手機、平板電腦、智能手表屏幕等觸控面板檢測、鍵盤測試、開關(guān)檢測等。
通過程序設(shè)定好推力、速度，柔性地推壓電池包，當(dāng)達到設(shè)定的力度后，測量位置并輸出電池包厚度。大寰機器人的音圈執(zhí)行器的高穩(wěn)定、高頻長壽命特性，能夠使檢測長期、高效、精準、穩(wěn)定執(zhí)行。
微型電子零部件，對生產(chǎn)組裝要求極高，如攝像頭模組組裝。大寰機器人的音圈線性旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器±5g的精確力控和軟著陸有效防止零件損壞；±0.02°的旋轉(zhuǎn)重復(fù)定位精度，確保定位組裝的準確，提高整體組裝生產(chǎn)的良率。
09 選型流程
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關(guān)于大寰機器人
大寰機器人（DH-ROBOTICS）成立于2016年，是一家專注于為工業(yè)智能制造場景提供核心零部件的高科技企業(yè)。
大寰機器人深耕精密運控領(lǐng)域，填補了國內(nèi)精密執(zhí)行器領(lǐng)域的空白，擁有伺服電動夾爪、音圈執(zhí)行器、伺服電缸、DH-5靈巧手、iFM 智能柔性運動系統(tǒng)等多系列的200+產(chǎn)品，為3C、新能源、半導(dǎo)體等行業(yè)提供柔性化、智能化、低碳化的電動執(zhí)行器產(chǎn)品與解決方案，助力客戶提升生產(chǎn)效率，推動智能制造與可持續(xù)發(fā)展。
