无铁芯直线电机：精密制造的“隐形推手

一款没有铁芯的直线电机，正悄然成为半导体、光伏和锂电池生产线上的核心动力源，它以纳米级的精度和毫秒级的响应，推动着现代制造业向前发展。

雅科贝思作为直驱技术领域的领军企业，近日全球总部正式落地上海浦东新区，标志着这家成立于2004年的企业在业务发展和战略布局上迈出了里程碑式的一步。

自2016年起，这家公司已连续多年位居中国直线电机市场份额首位。从最初手提样品向客户一一讲解直驱技术的优势，到现在产品广泛应用于半导体、光伏与锂电等高端制造行业，雅科贝思见证并推动了直驱技术在中国市场的普及。

01 工作原理揭秘

直线电机的基本原理可以想象成将一台旋转电机沿径向剖开并拉直演变而成。在无刷直线电机中，将旋转电机的初级线圈沿径向剖开拉直，则成为动子（也称为线圈总成）。

通常情况下，直线电机的永磁体总成保持静止，而线圈总成运动，这是因为线圈总成的质量相对较小。

当然，有时将这种布置反过来会更有利，并且完全可以接受。在这两种情况中，基本电磁工作原理是相同的，并且与旋转电机完全一样。

02 技术分类与定制

直线电机主要分为无铁芯直线电机和有铁芯直线电机两种类型，它们各自具有独特的设计特点和适用场景。

无铁芯直线电机的结构中没有铁芯，这使得它的动子质量小、长度短，但推力大、电机常数高。

特别值得一提的是，无铁芯直线电机不存在嵌齿效应（cogging），在线圈总成与永磁体总成之间没有吸引力。这一特性使其非常适用于需要极低轴承摩擦力、轻载荷高加速度以及能在极小恒定速度下运行的场合。

有铁芯直线电机则有一个绕在硅钢片上的线圈，通过一个单侧磁路产生最大的推力。这类电机的高推力使其非常适用于高负载、高加速、高速度的情况。

根据不同应用场景的需求，直线电机可提供多种冷却方式选择。雅科贝思的AUM系列无铁芯直线电机就能提供自然冷却、气冷与水冷三种选项。

这种灵活的设计使电机能够适应各种工作环境，无论是高温高湿的工业场景，还是对温度控制极为严格的精密制造环境。

03 核心价值实现

直线电机技术的核心价值体现在其卓越的性能指标上，这些性能使它在高端制造领域具有不可替代的地位。

在推力方面，直线电机的覆盖范围极为广泛。无铁芯型号如雅科贝思AUM系列的持续推力范围可从3N到16200N。而有铁芯直线电机的推力能力更强，峰值推力最大可达20000N，能够满足从微小精密操作到大型工业应用的全方位需求。

速度方面，直线电机表现同样出色。无铁芯直线电机特别适合高加速度（10G或更高）和高速度的应用。在高速度版本中，相比低速版本，速度可提高近225%，最高可实现10m/s以上的高速运动。

动态响应是直线电机的又一亮点。由于没有中间传动部件，它能够实现毫秒级响应，真正做到了“随传随到”。这种高动态响应特性使设备能够在极短时间内完成精准的位置调整。

精度方面，直驱传动没有背隙，配合高精度光栅尺可以实现纳米级重复精度。这种极高精度是传统传动系统无法比拟的，也是半导体、光刻机等领域不可或缺的特性。

可靠性则体现在其简约的磁场力驱动结构上。相比伺服电机的多机械结构，直线电机的设计更加简单可靠，几乎没有磨损，大大降低了维护成本和故障率。

04 行业应用版图

无铁芯直线电机已经广泛应用于众多高端制造领域，成为提升生产效率和质量的关键技术。

在半导体制造领域，无铁芯直线电机发挥着至关重要的作用。特别是在光刻机、晶圆检测、BGA和IC检验、金丝焊线机、固晶机、激光切割等精密设备和工艺中，高精度和高速度的直线电机是保证生产质量和效率的核心。

光伏产业同样受益于直线电机技术。在太阳能电池生产线上，直线电机提供了高速、高精度的运动控制，帮助提升生产效率和产品一致性。

锂电池制造也是直线电机的重要应用领域。在电极制造、组装和测试等环节，直线电机的高动态响应和高精度确保了生产过程的稳定性和产品品质。

3C（计算机、通信和消费电子）产业中，直线电机在触摸屏制造、点胶、组装、测试和加工等环节都有广泛应用。特别是在智能手机制造过程中，对精度和速度的极高要求使直线电机成为首选驱动方案。

其他如显示面板（OLED/LCD/TFT）制造、生物医学（DNA/基因测序、微型排列、药物制造）、高端机床、印刷（UV平板、喷墨印刷、3D打印）等领域，直线电机同样扮演着不可或缺的角色。

05 雅科贝思行业地位

作为直驱技术领域的龙头企业，雅科贝思在这一细分市场上拥有显著的技术优势和市场份额。公司成立于2004年，专注于设计生产用于制造、检测和测试的直驱电机、精密运动平台及系统解决方案。

自2016年起，雅科贝思已连续多年位居中国直线电机市场份额首位。2021年至今，其力矩电机产品在国内市场中的份额也常年保持第一。

公司拥有百余项专利，产品控制精度已提升到微米、纳米级。雅科贝思的销售网络已扩张到美国、德国、韩国、日本、泰国、以色列、马来西亚等国家和地区，在亚洲、欧洲和北美洲都有较强的分销体系。

近日，雅科贝思全球总部落地上海浦东，标志着公司业务发展和战略布局迈出了里程碑式的一步。这一举措进一步彰显了浦东新区在吸引精密制造产业方面的强大磁力。

06 技术优势总结

直线电机技术的独特优势使其在众多应用场景中具有不可替代性。

高精度与高速度的完美结合是直线电机最突出的特点之一。无背隙的直驱传动方式配合高分辨率反馈系统，可实现纳米级重复精度。与此同时，直线电机能够提供极高的运动速度，满足现代制造业对效率的追求。

高动态响应能力也是直线电机的重要优势。毫秒级的响应速度确保了设备能够迅速准确地执行指令，特别适用于需要快速定位和轨迹跟踪的应用场景。

结构简单可靠是直线电机长期稳定运行的保障。相比传统的伺服电机系统，直线电机减少了机械传动部件，降低了故障率和维护成本。磁场力驱动的特性使其几乎不存在磨损问题。

灵活的可定制性使直线电机能够满足不同行业和应用场景的特殊需求。从冷却方式到外形尺寸，从推力范围到控制方式，都可以根据客户的具体要求进行调整和优化。

如今，雅科贝思的直线电机产品已广泛应用于半导体、光伏、锂电、显示面板等高端制造领域。凭借公司十余年的技术积累和对市场需求的深刻理解，雅科贝思能为客户提供从电机到整体运动控制系统的全方位解决方案。

随着智能制造和工业4.0的深入推进，高精度、高效率的运动控制技术将迎来更广阔的发展空间。