Geïntegreerde lineaire steppermotor

Wat is een geïntegreerde lineaire stappenmotor?

Intelligente lineaire stappenmotoren, die geïntegreerde stappenservomotoren en zeer nauwkeurige schroeven combineren voor nauwkeurigheid en gemak, compacte actuatoren voor lineaire positioneringstoepassingen.

Een geïntegreerde lineaire stappenmotor is een geavanceerd elektromechanisch apparaat dat een traditionele stappenmotor combineert met een lineair bewegingsmechanisme. In tegenstelling tot conventionele stappenmotoren die een roterende beweging produceren, zet dit geïntegreerde systeem de roterende beweging direct om in een precieze lineaire beweging zonder dat er extra transmissiecomponenten zoals spindels of riemen nodig zijn. Deze motoren worden veel gebruikt in de automatisering, medische apparatuur, de productie van halfgeleiders en CNC-machines, waar lineaire bewegingen met hoge precisie vereist zijn.

BesFoc geïntegreerde lineaire stappenmotoren:

BesFoc lineaire stappenmotoren zijn er in verschillende typen, elk geschikt voor specifieke toepassingen:

1. Geïntegreerde externe lineaire stappenmotor (T-type en kogelomloopspindel)

Dit type is voorzien van een as met externe schroefdraad. Wanneer de motor draait, vertaalt de as de roterende beweging in een lineaire beweging. Het wordt vaak gebruikt in toepassingen die bewegingen met hoge snelheid en lange slag vereisen.

2. Geïntegreerde lineaire stappenmotor

Captive-motoren omvatten een geïntegreerde as- en moerconstructie die de beweging beperkt tot lineaire verplaatsingen. Deze motoren zijn ideaal voor toepassingen waarbij geleide bewegingen nodig zijn.

3. Geïntegreerde niet-gevangen lineaire stappenmotor

Niet-gevangen motoren zorgen ervoor dat de as vrij kan bewegen terwijl de moer stationair blijft. Ze zijn veelzijdig en worden gebruikt in toepassingen waar montage op maat vereist is.

Naast het leveren van hoogwaardige hybride lineaire stappenmotoren, levert BesFoc hoogwaardige spindels en moeren, waardoor nieuwe wegen worden geopend voor apparatuurontwerpers die hoge prestaties en superieure duurzaamheid nodig hebben. De BesFoc-actuatoren genereren meer kracht dan vergelijkbare actuatoren vanwege hun speciale statorgeometrie en geoptimaliseerde magneetmaterialen.

Belangrijkste componenten van een geïntegreerde lineaire stappenmotor

1. Stappenmotoreenheid

De stappenmotor dient als drijvende kracht voor lineaire beweging. Het heeft de volgende kenmerken:

Hoge positionele nauwkeurigheid: Werkt in nauwkeurige stapgroottes.
Geen borstels: Garandeert een lange levensduur met minimaal onderhoud.
Snelle respons: Ondersteunt snelle acceleratie en vertraging, waardoor het ideaal is voor dynamische toepassingen.

2. Lineair transmissiemechanisme

De omzetting van roterende beweging naar lineaire beweging wordt bereikt met behulp van:

Loodschroeven: gebruikelijk in standaard lineaire stappenmotoren voor gematigde precisie en kosteneffectieve toepassingen.
Kogelomloopspindels: Gebruikt in toepassingen met hoge precisie vanwege hun lage wrijving en hoge efficiëntie.
Riemaandrijvingen: geschikt voor toepassingen met lange reizen en hoge snelheden, maar met iets lagere nauwkeurigheid.

3. Bestuurder en controller

De stappenmotordriver bepaalt de soepelheid en precisie van de beweging. Geavanceerde digitale controllers maken microstepping-technologie mogelijk, die geluid en trillingen minimaliseert. Sommige geïntegreerde systemen omvatten ook een gesloten lusregeling, waardoor een nauwkeurige positionering zonder stappenverlies wordt gegarandeerd.

Hoe werkt een geïntegreerde lineaire stappenmotor?

Lineaire stappenmotoren werken volgens dezelfde fundamentele principes als roterende stappenmotoren, waarbij gebruik wordt gemaakt van elektromagnetische krachten om beweging te creëren. Hieronder vindt u een overzicht van hun werking:

1. Elektromagnetische spoelen :

De motor bestaat uit elektromagnetische spoelen die in een volgorde zijn gerangschikt. Wanneer deze spoelen in een gecontroleerd patroon worden bekrachtigd, genereren ze een magnetisch veld dat in wisselwerking staat met de permanente magneten van de motor.

2. Stepper-ontwerp :

Lineaire stappenmotoren gebruiken een draadstang of een tandriem om de rotatiestappen om te zetten in lineaire stappen. De nauwkeurigheid van de beweging is afhankelijk van het ontwerp van de draad of riem.

3. Stappen :

De motor beweegt in discrete stappen en biedt nauwkeurige controle over de positionering. Door de volgorde en frequentie van de elektrische pulsen die naar de spoelen worden gestuurd te regelen, kan de motor exacte bewegingen realiseren.

Voordelen van geïntegreerde lineaire stappenmotoren

1. Compact en ruimtebesparend ontwerp

In tegenstelling tot traditionele stappenmotoren die extra externe lineaire actuatoren vereisen, bieden geïntegreerde modellen een alles-in-één oplossing, waardoor de systeemcomplexiteit en installatieruimte worden verminderd.

2. Hoge precisie en nauwkeurigheid

Stappenmotoren bieden inherent een uiterst nauwkeurige beweging dankzij hun discrete staphoeken. In combinatie met microstepping-controllers en precisie-spindels bereiken ze een positioneringsnauwkeurigheid van sub-micron.

3. Weinig onderhoud en lange levensduur

Omdat er geen extra transmissiemechanismen (zoals tandwielen of riemen) nodig zijn, ervaren geïntegreerde lineaire stappenmotoren minder slijtage, wat leidt tot een langere levensduur met minimaal onderhoud.

4. Eenvoudige bediening en integratie

Compatibel met standaard stappenmotordrivers.
Kan worden bestuurd via PLC, microcontrollers (Arduino, Raspberry Pi) of motion control-systemen.
Ondersteunt open en gesloten lusregeling voor verbeterde precisie.

Toepassingen van geïntegreerde lineaire stappenmotoren

1. Medische hulpmiddelen

Spuitpompen: Zorgt voor nauwkeurige vloeistoftoevoer voor medische behandelingen.
Beeldvormingsapparatuur: gebruikt in MRI- en CT-scanners voor nauwkeurige positionering.

2. Productie van halfgeleiders

Waferhandlingsystemen: Zeer nauwkeurige lineaire beweging zorgt voor een nauwkeurige plaatsing van de spanen.
Lithografiemachines: Vereist sub-micron bewegingsnauwkeurigheid.

3. Industriële automatisering

XYZ Motion Stages: Te vinden in robotarmen, assemblagelijnen en lasersnijmachines.
Pick-and-Place-systemen: Verbetert de efficiëntie bij geautomatiseerde productie.

4. CNC-machines en 3D-printers

3D-printkoppen: Biedt nauwkeurige XYZ-ascontrole voor gedetailleerde prints.
CNC-freesmachines: zorgt voor snel en nauwkeurig snijden en graveren

Hoe kiest u de juiste geïntegreerde lineaire stappenmotor?

1. Bepaal de belastingsvereisten

Lichte belastingen: Loodschroeven bieden een economische oplossing.
Zware belastingen: kogelomloopspindels bieden een hogere efficiëntie en draagvermogen.

2. Nauwkeurigheids- en resolutieoverwegingen

Hoge precisiebehoeften (<5 μm): Microstepping-controllers en kogelomloopspindelintegratie worden aanbevolen.
Standaardprecisie (50-100 μm): Spindels kunnen voldoende zijn.

3. Snelheids- en acceleratievereisten

Hogesnelheidsbeweging (>500 mm/s): riemaangedreven systemen zorgen voor een snelle verplaatsing.
Precisie bij lage snelheid (<100 mm/s): Microstepping-technologie verbetert de nauwkeurigheid.

4. Omgevingsfactoren

Cleanroomomstandigheden: Stofarme, afgedichte ontwerpen zijn vereist.
Zware omgevingen: motoren met IP65-geclassificeerde bescherming zijn bestand tegen vocht en verontreinigingen.

Leverancier van geïntegreerde servomotoren en lineaire bewegingen