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 chính xác cao cho độ chính xác và thuận tiện ， bộ truyền động nhỏ gọn cho các ứng dụng định vị tuyến tính.

Một động cơ bước tuyến tính tích hợp là một thiết bị cơ điện tiên tiến kết hợp một 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 yêu cầu các thành phần truyền bổ sung như ốc vít chì hoặc dây đai. Các động cơ này được sử dụng rộng rãi trong tự động hóa, thiết bị y tế, sản xuất chất bán dẫn và máy móc CNC, nơi cần có chuyển động tuyến tính có độ chính xác cao.

BESFOC Tích hợp Động cơ bước tuyến tính:

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 T và vít bóng)

Loại này có một trục ren bên ngoài. Khi động cơ quay, trục dịch 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 đột quỵ dài.

2. Động cơ bước tuyến tính bị giam cầm tích hợp

Động cơ bị giam cầm bao gồm một bộ trục tích hợp và lắp ráp đai ốc hạn chế chuyển động đối với việc di chuyển tuyến tính. Những động cơ này là lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu chuyển động hướng dẫn.

3. Động cơ bước tuyến tính không bắt giữ tích hợp

Động cơ không bắt giữ cho phép trục di chuyển tự do trong khi đai ốc vẫn đứng yên. Chúng linh hoạt và được sử dụng trong các ứng dụng cần lắp đặt tùy chỉnh.

Ngoài việc cung cấp các động cơ tuyến tính bước hiệu suất cao, BESFOC còn cung cấp các loại hạt và các loại hạt chất lượng cao, mở ra các con đường mới cho các nhà thiết kế thiết bị cần hiệu suất cao và độ bền vượt trội. Các bộ truyền động BESFOC tạo ra nhiều lực hơn các bộ truyền động tương tự do hình học stato đặc biệt của chúng và vật liệu nam châm được tối ưu hóa.

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

1. Đơn vị 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 bước tăng chính xác.
Không có bàn chải: Đảm bảo tuổi thọ dài với bảo trì tối thiểu.
Phản hồi nhanh: Hỗ trợ tăng tốc và giảm tốc nhanh chóng, làm cho nó lý tưởng cho các ứng dụng động.

2. Cơ chế truyền tuyến tính

Việc chuyển đổi chuyển động quay sang chuyển động tuyến tính đạt được bằng cách sử dụng:

Vít chì: phổ biến trong động cơ bước tuyến tính tiêu chuẩn cho các ứng dụng chính xác và hiệu quả chi phí vừa phải.
Vít bóng: Được sử dụng trong các ứng dụng chính xác cao do ma sát thấp và hiệu quả cao.
Ổ đĩa đai: Thích hợp cho các ứng dụng du lịch dài và tốc độ cao nhưng với độ chính xác thấp hơn một chút.

3. Trình điều khiển và bộ điều khiển

Trình điều khiển động cơ bước xác định độ mịn và độ chính xác chuyển động. Bộ điều khiển kỹ thuật số tiên tiến cho phép công nghệ microstepping, giúp giảm thiểu tiếng ồn và rung động. Một số hệ thống tích hợp cũng bao gồm kiểm soát vòng kín, đảm bảo định vị chính xác mà không mất các bước.

Làm thế nào để một động cơ bước tuyến tính tích hợp hoạt động?

Động cơ bước tuyến tính hoạt động trên cùng các nguyên tắc cơ bản như động cơ bước quay, sử dụng các lực điện từ để tạo ra chuyển động. Dưới đây là sự cố hoạt động của họ:

1. Cuộn dây điện từ :

Động cơ bao gồm các cuộn dây điện từ được sắp xếp theo một chuỗi. Khi các cuộn dây này được cung cấp năng lượng theo mô hình được kiểm soát, chúng tạo ra một từ trường tương tác với nam châm vĩnh cửu của động cơ.

2. Thiết kế bước :

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

3. Các bước gia tăng :

Các động cơ di chuyển theo các bước riêng biệt, cung cấp kiểm soát chính xác vị trí. Bằng cách kiểm soát trình tự và tần suất của các xung điện được gửi đến các 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 các động cơ bước truyền thống yêu cầu các bộ truyền động tuyến tính bên ngoài bổ sung, các mô hình tích hợp cung cấp một 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 Stepper vốn đã cung cấp chuyển động chính xác cao do các góc bước rời rạc của chúng. Khi kết hợp với các bộ điều khiển microstepping và ốc vít dẫn chính xác, chúng đạt được độ chính xác định vị phụ.

3. Bảo trì thấp và tuổi thọ dài

Vì không có cơ chế truyền bổ sung (như bánh răng hoặc dây đai) là cần thiết, động cơ bước tuyến tính tích hợp ít bị hao mòn, dẫn đến tuổi thọ hoạt động kéo dài với bảo trì tối thiểu.

4. Kiểm soát và tích hợp dễ dàng

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

Các 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 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 của chuyển động phụ.

3. Tự động hóa công nghiệp

Các giai đoạn chuyển động XYZ: Được tìm thấy trong cánh tay robot, dây chuyền lắp ráp và máy cắt laser.
Hệ thống chọn và đặt: Tăng cường hiệu quả trong sản xuất tự động.

4. Máy in CNC & Máy in 3D

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

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

1. Xác định các yêu cầu tải

Tải trọng ánh sáng: Vít chì cung cấp một giải pháp kinh tế.
Tải trọng nặng: Vít bóng cung cấp hiệu quả cao hơn và khả năng tải.

2. Cân nhắc độ chính xác và giải quyết

Nhu cầu có độ chính xác cao (<5μM): Bộ điều khiển microstepping và tích hợp vít bóng được khuyến nghị.
Độ chính xác tiêu chuẩn (50-100μm): Vít chì có thể là đủ.

3. Yêu cầu tốc độ và gia tốc

Chuyển động tốc độ cao (> 500mm/s): Hệ thống điều khiển vành đai cung cấp di chuyển nhanh chóng.
Độ chính xác tốc độ thấp (<100mm/s): Công nghệ MicroStepping giúp tăng cường độ chính xác.

4. Các yếu tố môi trường

Điều kiện phòng sạch: Cần thiết thiết kế thấp, kín.
Môi trường khắc nghiệt: Động cơ với bảo vệ được xếp hạng IP65 chống lại độ ẩm và chất gây ô nhiễm.

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

Động cơ bước tuyến tính tích hợp