Động cơ bước tuyến tính tích hợp

Động cơ bước tuyến tính tích hợp là gì?

Động cơ bước tuyến tính thông minh, kết hợp động cơ servo bước tích hợp và ốc vít có độ chính xác cao mang lại độ chính xác và tiện lợi, bộ truyền động nhỏ gọn cho các ứng dụng định vị tuyến tính.

Động cơ bước tuyến tính tích hợp là một thiết bị cơ điện tiên tiến kết hợp động cơ bước truyền thống với cơ chế chuyển động tuyến tính. Không giống như các động cơ bước thông thường tạo ra chuyển động quay, hệ thống tích hợp này chuyển đổi chuyển động quay trực tiếp thành chuyển động tuyến tính chính xác mà không cần thêm bộ phận truyền động như vít me hoặc dây đai. Những động cơ này được sử dụng rộng rãi trong tự động hóa, thiết bị y tế, sản xuất chất bán dẫn và máy CNC, những nơi cần có chuyển động tuyến tính có độ chính xác cao.

Động cơ bước tuyến tính tích hợp BesFoc:

Động cơ bước tuyến tính BesFoc có nhiều loại, mỗi loại phù hợp với các ứng dụng cụ thể:

1. Động cơ bước tuyến tính bên ngoài tích hợp (loại chữ T và vít bi)

Loại này có trục ren ngoài. Khi động cơ quay, trục sẽ chuyển chuyển động quay thành chuyển động tuyến tính. Nó thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu chuyển động tốc độ cao và hành trình dài.

2. Động cơ bước tuyến tính cố định tích hợp

Động cơ cố định bao gồm một cụm trục và đai ốc tích hợp nhằm hạn chế chuyển động di chuyển tuyến tính. Những động cơ này lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu chuyển động có hướng dẫn.

3. Động cơ bước tuyến tính không bị giam giữ tích hợp

Động cơ không bị cố định cho phép trục di chuyển tự do trong khi đai ốc vẫn đứng yên. Chúng rất linh hoạt và được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu lắp đặt tùy chỉnh.

Ngoài việc cung cấp động cơ tuyến tính bước lai hiệu suất cao, BesFoc còn cung cấp vít me và đai ốc chất lượng cao, mở ra con đường mới cho các nhà thiết kế thiết bị cần hiệu suất cao và độ bền vượt trội. Bộ truyền động BesFoc tạo ra nhiều lực hơn các bộ truyền động tương tự do hình dạng stato đặc biệt và vật liệu nam châm được tối ưu hóa.

Các thành phần chính của động cơ bước tuyến tính tích hợp

1. Bộ động cơ bước

Động cơ bước đóng vai trò là động lực cho chuyển động tuyến tính. Nó có các đặc điểm sau:

Độ chính xác vị trí cao: Hoạt động theo từng bước chính xác.
Không có chổi than: Đảm bảo tuổi thọ lâu dài với mức bảo trì tối thiểu.
Phản hồi nhanh: Hỗ trợ tăng tốc và giảm tốc nhanh chóng, khiến nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng động.

2. Cơ chế truyền tuyến tính

Việc chuyển đổi chuyển động quay thành chuyển động thẳng đạt được bằng cách sử dụng:

Vít chì: Phổ biến trong động cơ bước tuyến tính tiêu chuẩn cho các ứng dụng có độ chính xác vừa phải và tiết kiệm chi phí.
Vít bi: Được sử dụng trong các ứng dụng có độ chính xác cao do ma sát thấp và hiệu quả cao.
Bộ truyền động dây đai: Thích hợp cho các ứng dụng di chuyển xa và tốc độ cao nhưng có độ chính xác thấp hơn một chút.

3. Trình điều khiển và Bộ điều khiển

Trình điều khiển động cơ bước xác định độ mượt và độ chính xác của chuyển động. Bộ điều khiển kỹ thuật số tiên tiến hỗ trợ công nghệ vi bước, giúp giảm thiểu tiếng ồn và độ rung. Một số hệ thống tích hợp còn bao gồm điều khiển vòng kín, đảm bảo định vị chính xác mà không bị mất bước.

Động cơ bước tuyến tính tích hợp hoạt động như thế nào?

Động cơ bước tuyến tính hoạt động dựa trên nguyên tắc cơ bản giống như động cơ bước quay, sử dụng lực điện từ để tạo ra chuyển động. Dưới đây là bảng phân tích hoạt động của họ:

1. Cuộn dây điện từ :

Động cơ bao gồm các cuộn dây điện từ được sắp xếp theo trình tự. Khi các cuộn dây này được cấp điện theo kiểu được kiểm soát, chúng sẽ tạo ra từ trường tương tác với nam châm vĩnh cửu của động cơ.

2. Thiết kế bước :

Động cơ bước tuyến tính sử dụng thanh ren hoặc đai răng để chuyển các bước quay thành các bước tuyến tính. Độ chính xác của chuyển động phụ thuộc vào thiết kế của sợi hoặc dây đai.

3. Các bước tăng dần :

Động cơ di chuyển theo các bước riêng biệt, mang lại khả năng kiểm soát chính xác về vị trí. Bằng cách kiểm soát trình tự và tần số của các xung điện được gửi đến cuộn dây, động cơ có thể đạt được các chuyển động chính xác.

Ưu điểm của động cơ bước tuyến tính tích hợp

1. Thiết kế nhỏ gọn và tiết kiệm không gian

Không giống như động cơ bước truyền thống cần có thêm bộ truyền động tuyến tính bên ngoài, các mô hình tích hợp cung cấp giải pháp tất cả trong một, giảm độ phức tạp của hệ thống và không gian lắp đặt.

2. Độ chính xác và độ chính xác cao

Động cơ bước vốn đã cung cấp chuyển động có độ chính xác cao do các góc bước riêng biệt của chúng. Khi kết hợp với bộ điều khiển vi bước và vít me chính xác, chúng đạt được độ chính xác định vị ở mức dưới micron.

3. Bảo trì thấp và tuổi thọ dài

Do không cần cơ cấu truyền động bổ sung (như bánh răng hoặc dây đai), động cơ bước tuyến tính tích hợp ít hao mòn hơn, giúp kéo dài tuổi thọ hoạt động với mức bảo trì tối thiểu.

4. Dễ dàng kiểm soát và tích hợp

Tương thích với trình điều khiển động cơ bước tiêu chuẩn.
Có thể được điều khiển thông qua PLC, vi điều khiển (Arduino, Raspberry Pi) hoặc hệ thống điều khiển chuyển động.
Hỗ trợ điều khiển vòng hở và vòng kín để cải thiện độ chính xác.

Ứng dụng của động cơ bước tuyến tính tích hợp

1. Thiết bị y tế

Bơm ống tiêm: Đảm bảo cung cấp chất lỏng chính xác cho các phương pháp điều trị y tế.
Thiết bị hình ảnh: Được sử dụng trong máy quét MRI và CT để định vị chính xác.

2. Sản xuất chất bán dẫn

Hệ thống xử lý wafer: Chuyển động tuyến tính có độ chính xác cao đảm bảo vị trí chip chính xác.
Máy in thạch bản: Yêu cầu độ chính xác chuyển động dưới micron.

3. Tự động hóa công nghiệp

Giai đoạn chuyển động XYZ: Được tìm thấy trong cánh tay robot, dây chuyền lắp ráp và máy cắt laser.
Hệ thống Pick-and-Place: Nâng cao hiệu quả trong sản xuất tự động.

4. Máy CNC & Máy in 3D

Đầu in 3D: Cung cấp khả năng điều khiển trục XYZ chính xác để in chi tiết.
Máy phay CNC: Đảm bảo cắt và khắc tốc độ cao, chính xác

Làm thế nào để chọn động cơ bước tuyến tính tích hợp phù hợp?

1. Xác định yêu cầu tải

Tải nhẹ: Vít chì cung cấp giải pháp tiết kiệm.
Tải nặng: Vít bi mang lại hiệu quả và khả năng chịu tải cao hơn.

2. Cân nhắc về độ chính xác và độ phân giải

Nhu cầu có độ chính xác cao (<5μm): Nên sử dụng bộ điều khiển vi bước và tích hợp vít bi.
Độ chính xác tiêu chuẩn (50-100μm): Vít chì có thể là đủ.

3. Yêu cầu về tốc độ và khả năng tăng tốc

Chuyển động tốc độ cao (>500mm/s): Hệ thống truyền động bằng dây đai giúp di chuyển nhanh chóng.
Độ chính xác ở tốc độ thấp (<100mm/s): Công nghệ vi bước nâng cao độ chính xác.

4. Yếu tố môi trường

Điều kiện phòng sạch: Yêu cầu thiết kế kín, ít bụi.
Môi trường khắc nghiệt: Động cơ có mức bảo vệ theo tiêu chuẩn IP65 chống lại độ ẩm và chất gây ô nhiễm.

Nhà cung cấp động cơ servo và chuyển động tuyến tính tích hợp