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統合されたリニアステッピングモーター

一体型リニアステッピングモーターとは何ですか?

インテリジェント リニア ステッピング モーターは、統合されたステッピング サーボ モーターと高精度ネジを組み合わせて精度と利便性を実現し、リニア位置決めアプリケーション向けのコンパクトなアクチュエーターです。
統合型リニア ステッピング モーターは、従来のステッピング モーターとリニアモーション メカニズムを組み合わせた高度な電気機械デバイスです。回転運動を生成する従来のステッピング モーターとは異なり、この統合システムは、リード スクリューやベルトなどの追加の伝達コンポーネントを必要とせずに、回転運動を正確な直線運動に直接変換します。これらのモーターは、高精度の直線運動が要求されるオートメーション、医療機器、半導体製造、CNC 機械などで広く使用されています。
 

BesFoc 統合リニア ステッピング モーター:

BesFoc リニア ステッピング モーターにはいくつかのタイプがあり、それぞれ特定の用途に適しています。

1. 統合された外部リニアステッピングモーター (T 型およびボールネジ)

軸外ねじタイプです。モーターが回転すると、シャフトが回転運動を直線運動に変換します。高速かつロングストロークの動作が要求される用途によく使用されます。

2. 統合型キャプティブ リニア ステッピング モーター

キャプティブ モーターには、動きを直線移動に制限する統合されたシャフトとナット アセンブリが含まれています。これらのモーターは、ガイド付き動作を必要とするアプリケーションに最適です。

3. 統合された非キャプティブ リニア ステッピング モーター

ノンキャプティブモーターでは、ナットが静止したままシャフトを自由に動かすことができます。これらは多用途であり、カスタム取り付けが必要なアプリケーションで使用されます。


高性能ハイブリッド ステッピング リニア モーターの提供に加え、BesFoc は高品質の親ネジとナットを提供し、高性能と優れた耐久性を必要とする機器設計者に新たな道を開きます。 BesFoc アクチュエーターは、特殊なステーター形状と最適化された磁石材料により、同様のアクチュエーターよりも多くの力を生成します。

統合型リニアステッピングモーターの主要コンポーネント

1. ステッピングモーターユニット

ステッピングモーターは直線運動の駆動力として機能します。次のような特徴があります。

  • 高い位置精度: 正確なステップ増分で動作します。
  • ブラシなし: 最小限のメンテナンスで長寿命を保証します。
  • 素早い応答: 急速な加速と減速をサポートし、動的なアプリケーションに最適です。
 

2. 直線伝達機構

回転運動から直線運動への変換は、以下を使用して実現されます。

  • 親ネジ: 中程度の精度とコスト効率の高いアプリケーション向けの標準リニア ステッピング モーターで一般的です。
  • ボールねじ:低摩擦、高効率のため高精度用途に使用されます。
  • ベルトドライブ: 長距離および高速アプリケーションに適していますが、精度は若干低くなります。
 

3. ドライバーとコントローラー

ステッピング モーター ドライバーは、動作の滑らかさと精度を決定します。高度なデジタル コントローラーにより、ノイズと振動を最小限に抑えるマイクロステッピング テクノロジーが可能になります。一部の統合システムには閉ループ制御も含まれており、ステップを失うことなく正確な位置決めを保証します。

 

統合されたリニアステッピングモーターはどのように動作しますか?

リニア ステッピング モーターは、回転ステッピング モーターと同じ基本原理で動作し、電磁力を利用して動きを生み出します。以下はその運用の内訳です。

1. 電磁コイル: 

モーターは、一連に配置された電磁コイルで構成されています。これらのコイルが制御されたパターンで通電されると、モーターの永久磁石と相互作用する磁場が生成されます。

2.ステッパーの設計

リニア ステッピング モーターは、ねじ付きロッドまたは歯付きベルトを使用して、回転ステップを線形ステップに変換します。ムーブメントの精度は糸やベルトの設計によって決まります。

3. 段階的なステップ

モーターは個別のステップで動き、位置決めを正確に制御します。コイルに送信される電気パルスの順序と周波数を制御することにより、モーターは正確な動きを実現できます。

 

統合型リニアステッピングモーターの利点

1. コンパクト・省スペース設計

追加の外部リニア アクチュエータを必要とする従来のステッピング モーターとは異なり、統合モデルはオールインワン ソリューションを提供し、システムの複雑さと設置スペースを削減します。

 

2. 高精度・高精度

ステッピング モーターは、その個別のステップ角度により、本質的に高精度の動作を実現します。マイクロステッピング コントローラーおよび高精度送りねじと組み合わせると、サブミクロンの位置決め精度が達成されます。

 

3. 低メンテナンスと長寿命

追加の伝達機構 (ギアやベルトなど) が必要ないため、統合されたリニア ステッピング モーターの磨耗が少なく、最小限のメンテナンスで動作寿命が延長されます。

 

4. 簡単な制御と統合

  • 標準のステッピング モーター ドライバーと互換性があります。
  • PLC、マイクロコントローラー (Arduino、Raspberry Pi)、またはモーション コントロール システムを介して制御できます。
  • 開ループ制御と閉ループ制御をサポートし、精度を向上させます。

 

統合型リニアステッピングモーターのアプリケーション

1. 医療機器

  • シリンジポンプ: 医療用の正確な液体供給を保証します。
  • 画像機器: 正確な位置決めのために MRI および CT スキャナーで使用されます。
 

2. 半導体製造

  • ウェーハハンドリングシステム: 高精度の直線運動により、正確なチップ配置が保証されます。
  • リソグラフィー装置: サブミクロンの移動精度が必要です。
 

3. 産業オートメーション

  • XYZ モーション ステージ: ロボット アーム、組立ライン、レーザー切断機に使用されます。
  • ピックアンドプレイス システム: 自動製造の効率を高めます。
 

4. CNC マシンと 3D プリンター

  • 3D プリント ヘッド: 精細なプリントのための正確な XYZ 軸制御を提供します。
  • CNC フライス盤: 高速で正確な切断と彫刻を保証します。
 

適切な統合リニア ステッピング モーターを選択するにはどうすればよいですか?

1. 負荷要件を決定する

  • 軽荷重: 送りネジは経済的なソリューションを提供します。
  • 重荷重: ボールねじはより高い効率と耐荷重を提供します。
 

2. 精度と解像度に関する考慮事項

  • 高精度のニーズ (<5μm): マイクロステッピング コントローラーとボールネジの統合をお勧めします。
  • 標準精度(50~100μm):台形ねじで十分です。
 

3. 速度と加速度の要件

  • 高速動作 (>500mm/s): ベルト駆動システムにより高速移動が可能です。
  • 低速精度 (<100mm/s): マイクロステッピング技術により精度が向上します。
 

4. 環境要因

  • クリーンルーム条件: 低塵、密閉設計が必要です。
  • 過酷な環境: IP65 定格の保護を備えたモーターは湿気や汚染物質に耐性があります。

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