מנוע צעד ליניארי משולב

מהו מנוע צעד ליניארי אינטגרטי?

מנועי צעד ליניאריים אינטליגנטיים, המשלבים מנועי סרוו צעד משולבים וברגים דיוק גבוהים לדיוק ונוחות ， מפעילים קומפקטיים ליישומי מיקום ליניארי.

מנוע צעד ליניארי משולב הוא מכשיר אלקטרומכני מתקדם המשלב מנוע צעד מסורתי עם מנגנון תנועה לינארי. בניגוד למנועי צעד קונבנציונליים המייצרים תנועה סיבובית, מערכת משולבת זו ממירה תנועה סיבובית ישירות לתנועה לינארית מדויקת מבלי לדרוש רכיבי העברה נוספים כמו ברגי עופרת או חגורות. מנועים אלה נמצאים בשימוש נרחב באוטומציה, מכשירים רפואיים, ייצור מוליכים למחצה ומכונות CNC, בהן נדרשת תנועה לינארית בעלת דיוק גבוה.

BESFOC משולב מנועי צעד ליניאריים משולבים:

מנועי צעד ליניאריים BESFOC מגיעים בכמה סוגים, שכל אחד מהם מתאים ליישומים ספציפיים:

1. מנוע צעד ליניארי חיצוני משולב (סוג T ובורג כדור)

סוג זה כולל פיר הברגה חיצוני. כאשר המנוע מסתובב, הפיר מתרגם את התנועה הסיבובית לתנועה ליניארית. הוא משמש בדרך כלל ביישומים הדורשים תנועות במהירות גבוהה וארוכת פעימות.

2. מנוע צעד ליניארי משולב

מנועים שבויים כוללים מכלול פיר משולב ומכלול אגוזים המגביל את התנועה לנסיעות ליניאריות. מנועים אלה אידיאליים ליישומים הדורשים תנועה מודרכת.

3. מנוע צעד ליניארי משולב שאינו מקפד

מנועים שאינם מקפאים מאפשרים לפיר לנוע בחופשיות בזמן שהאום נשאר נייח. הם מגוונים ומשמשים ביישומים בהם נדרשת הרכבה בהתאמה אישית.

בנוסף למתן מנועי ליניאריים צעד היברידי בעל ביצועים גבוהים, BESFOC מספקת בורג ואגוזים באיכות גבוהה, ופותחים דרכים חדשות למעצבי ציוד הזקוקים לביצועים גבוהים ועמידות מעולה. מפעילי BESFOC מייצרים יותר כוח מאשר מפעילים דומים בגלל הגיאומטריה המיוחדת שלהם סטטור וחומרי מגנט מותאמים.

רכיבי מפתח במנוע צעד ליניארי משולב

1. יחידת מנוע צעד

מנוע הצעד משמש ככוח המניע לתנועה לינארית. יש לו את המאפיינים הבאים:

דיוק מיקום גבוה: פועל בתוספות צעד מדויקות.
אין מברשות: מבטיח תוחלת חיים ארוכה עם תחזוקה מינימלית.
תגובה מהירה: תומך בהאצה והאטה מהירה, מה שהופך אותו לאידיאלי ליישומים דינמיים.

2. מנגנון העברה ליניארי

ההמרה של תנועה סיבובית לתנועה לינארית מושגת באמצעות:

ברגי עופרת: נפוצים במנועי צעד ליניאריים סטנדרטיים ליישומים מדויקים בינונית ויישומים חסכוניים.
ברגי כדור: משמשים ביישומים בעלי דיוק גבוה בגלל החיכוך הנמוך והיעילות הגבוהה שלהם.
כונני חגורה: מתאימים ליישומים עם נסיעה ארוכה ומהירות גבוהה אך עם דיוק נמוך מעט יותר.

3. מנהל התקן ובקר

נהג מנוע הצעד קובע חלקות ודיוק תנועה. בקרים דיגיטליים מתקדמים מאפשרים טכנולוגיית MicroStepping, שממזערת רעש ותנודות. כמה מערכות משולבות כוללות גם בקרת לולאה סגורה, ומבטיחות מיקום מדויק מבלי לאבד צעדים.

איך עובד מנוע צעד ליניארי משולב?

מנועי צעד ליניאריים פועלים על אותם עקרונות יסודיים כמו מנועי צעד סיבוביים, תוך שימוש בכוחות אלקטרומגנטיים ליצירת תנועה. להלן פירוט של פעולתם:

1. סלילים אלקטרומגנטיים :

המנוע מורכב מסלילים אלקטרומגנטיים המסודרים ברצף. כאשר סלילים אלה מופעלים בתבנית מבוקרת, הם מייצרים שדה מגנטי המקיים אינטראקציה עם המגנטים הקבועים של המנוע.

2. עיצוב צעד :

מנועי צעד ליניאריים משתמשים במוט הברגה או בחגורה שיניים כדי להמיר את המדרגות הסיבוביות למדרגות ליניאריות. דיוק התנועה תלוי בעיצוב החוט או החגורה.

3. צעדים מצטברים :

המנוע נע בצעדים נפרדים ומציע שליטה מדויקת על המיקום. על ידי שליטה על הרצף והתדירות של פולסים חשמליים שנשלחו לסלילים, המנוע יכול להשיג תנועות מדויקות.

יתרונות של מנועי צעד ליניאריים משולבים

1. עיצוב קומפקטי וחיסכון בחלל

בניגוד למנועי צעד מסורתיים הדורשים מפעילים ליניאריים חיצוניים נוספים, דגמים משולבים מספקים פיתרון של כל אחד, ומפחיתים את מורכבות המערכת ומרחב ההתקנה.

2. דיוק ודיוק גבוה

מנועי צעד מציעים מטבעו תנועה ברמה גבוהה בגלל זוויות הצעד הבודדות שלהם. בשילוב עם בקרי מיקרו-טפלים וברגי עופרת מדויקים, הם משיגים דיוק מיקום תת-מיקרון.

3. תחזוקה נמוכה וחיי שירות ארוכים

מכיוון שאין צורך במנגנוני הילוכים נוספים (כמו הילוכים או חגורות), מנועי צעד ליניאריים משולבים חווים פחות בלאי, מה שמוביל לחיים תפעוליים מורחבים במינימום תחזוקה.

4. בקרה קלה ושילוב

תואם לנהגי מנוע צעד רגילים.
ניתן לשלוט באמצעות PLC, בקרי מיקרו (Arduino, Raspberry PI) או מערכות בקרת תנועה.
תומך בבקרת לולאה פתוחה ובלולאה סגורה לדיוק משופר.

יישומים של מנועי צעד ליניאריים משולבים

1. מכשירים רפואיים

משאבות מזרק: מבטיח מסירה מדויקת של נוזלים לטיפולים רפואיים.
ציוד הדמיה: משמש בסורקי MRI ו- CT למיקום מדויק.

2. ייצור מוליכים למחצה

מערכות טיפול ברקלים: תנועה לינארית בעלת דיוק גבוה מבטיחה מיקום מדויק של שבב.
מכונות ליטוגרפיה: דורש דיוק תנועת תת-מיקרון.

3. אוטומציה תעשייתית

שלבי תנועה XYZ: נמצא בזרועות רובוטיות, קווי הרכבה ומכונות חיתוך לייזר.
מערכות איסוף ומקום: משפר את היעילות בייצור אוטומטי.

4 מכונות CNC ומדפסות תלת מימד

ראשי הדפסת תלת מימד: מספקת בקרת ציר XYZ מדויקת להדפסים מפורטים.
מכונות כרסום CNC: מבטיח חיתוך וחריטה במהירות גבוהה ומדויקת

כיצד לבחור את מנוע צעד ליניארי משולב נכון?

1. קבע דרישות עומס

עומסי אור: ברגי עופרת מספקים פיתרון חסכוני.
עומסים כבדים: ברגי הכדור מציעים יעילות גבוהה יותר ויכולת עומס.

2. שיקולי דיוק ופתרון

צרכים בעלי דיוק גבוה (<5 מיקרומטר): מומלצים בקרי מיקרו-טפלים ושילוב בורג כדור.
דיוק סטנדרטי (50-100 מיקרומטר): ברגי עופרת יכולים להספיק.

3. דרישות מהירות ותאוצה

תנועה במהירות גבוהה (> 500 מ'מ/שניות): מערכות מונעות חגורה מספקות נסיעה מהירה.
דיוק במהירות נמוכה (<100 מ'מ/שניות): טכנולוגיית מיקרו-סטורה משפרת את הדיוק.

4. גורמים סביבתיים

תנאי חדר נקייה: נדרשים עיצובים אטומים נמוכים ואטומים.
סביבות קשות: מנועים עם הגנה מדורגת IP65 מתנגדים ללחות ומזהמים.