Was sind gängige Anwendungen für Hybrid-Schrittmotor-Linearaktuatoren?

Präzisionsdosier- und Dosierpumpen, XY-Tische, CNC-Maschinen und 3D-Drucker, Verteilen und Sortieren.

Der Hybrid-Schrittmotor-Linearaktuator bietet gute Kraft- und Geschwindigkeitsfähigkeiten mit hoher Positioniergenauigkeit.

Wenn es um elektromechanische Linearaktuatoren geht, bieten integrierte Designs Platzeinsparungen, reduzierte Komplexität und niedrigere Gesamtbetriebskosten, da weniger Teile für Reparatur oder Austausch erforderlich sind. Ein solches Design, das in medizinischen, 3D-Druck- und Montageanwendungen vielfach eingesetzt wird, ist der Hybrid-Schrittmotor-Linearaktuator, der eine Kugel- oder Leitspindel mit einem Hybrid-Schrittmotor kombiniert.

Hybrid-Schrittmotor-Linearaktuatoren – auch als lineare Hybrid-Schrittaktuatoren und Schritt-Linearaktuatoren bezeichnet – bieten eine Vielzahl von Optionen, nicht nur in Bezug auf Merkmale wie kundenspezifische Bearbeitung und Materialien, sondern auch in ihrem grundlegenden Design und Betrieb. Ein typisches Beispiel: Es gibt drei Haupttypen von hybriden Schrittaktuatoren – unverlierbar, nicht unverlierbar und extern (auch als motorisierte Leitspindel bezeichnet) – wobei einige Hersteller zusätzliche Variationen für spezifischere Anwendungen anbieten. Nachfolgend finden Sie eine kurze Zusammenfassung jedes Typs und eine ausführlichere Erläuterung, die den Aufbau und die Funktionsweise verschiedener integrierter Motorschraubenkonstruktionen beschreibt.

Unverlierbar: Bei dieser Ausführung ist die Gewindemutter direkt in den Motor integriert. Die Schnecke ist mit einer Keilwelle verbunden, so dass, wenn der Motor dreht, die Schnecke am Drehen gehindert wird und eine lineare Bewegung erzeugt wird, wodurch die Schnecke von einem Ende der Baugruppe aus- und eingefahren werden kann.

Nicht unverlierbar: Bei dieser Art von Stellantrieb ist die Kugel- oder Leitspindelmutter in den Motor integriert (oder an der Stirnseite des Motors montiert) und bewegt sich nicht entlang der Spindel. Stattdessen muss verhindert werden, dass sich die Schnecke dreht (normalerweise durch die angebrachte Last), und wenn sich Motor und Mutter drehen, bewegt sich die Schnecke linear hin und her „durch“ die Motor-Mutter-Kombination. Wenn die Schraube alternativ so befestigt ist, dass sie sich nicht bewegt, wird die Baugruppe im Wesentlichen zu einer Konstruktion mit angetriebener Mutter, bei der die Motordrehung dazu führt, dass sich die Motor-Mutter-Baugruppe entlang der feststehenden Schraube hin und her bewegt.

Extern: Diese Stellantriebe verwenden einen Motor mit Hohlwelle und integrieren ein Ende der Schraube direkt in den Motor, sodass die Mutter außerhalb des Motors bleibt. Wie bei einem herkömmlichen Aufbau mit Schraubenmotor bewirkt die Drehung des Motors, dass sich die Schraube dreht, wodurch die Mutter (und die Last) entlang der Länge der Schraubenwelle vorgeschoben wird. Bei dieser Konstruktion ist das gegenüberliegende Ende der Schraube (nicht am Motor befestigt) nicht unterstützt, was für leichte Lasten und kurze Hublängen akzeptabel ist. Viele Anwendungen erfordern jedoch eine Abstützung des freien Endes der Schraube zusammen mit einer Linearführung, um etwaige radiale Belastungen aufzunehmen.

Mit ihrer großen Auswahl an Designs und Optionen ist es nicht verwunderlich, dass Hybrid-Schrittmotor-Linearaktuatoren in allen Arten von Branchen und Anwendungen eingesetzt werden. Hier sind einige Anwendungsbeispiele, bei denen sich diese Aktuatoren durch ihre kompakte Größe, präzise Positionierung und gute Geschwindigkeits-Kraft-Eigenschaften auszeichnen.

Präzisionsdosier- und Dosierpumpen

Ob für die Medizin-, Halbleiter- oder Montageindustrie, Hybrid-Schrittaktoren sind dank ihrer extrem kompakten Bauweise und der Fähigkeit, sich mit hoher Geschwindigkeit und hoher Präzision zu bewegen, eine ideale Lösung für den Antrieb kleiner, präziser Pumpen.

XY-Tische

Eines der wichtigsten Konstruktionsprinzipien für einen XY-Tisch ist es, die Grundfläche so kompakt wie möglich zu halten, und Hybrid-Schritt-Linearantriebe tragen zu diesem Ziel bei, indem sie das Antriebssystem klein halten und gleichzeitig hohe Schubkräfte und Positioniergenauigkeit bieten.

CNC-Maschinen und 3D-Drucker

Obwohl das eine Material abnimmt (CNC-Maschinen) und das andere Material hinzufügt (3D-Drucker), erfordern beide Anwendungen eine sehr hohe Positioniergenauigkeit und Zuverlässigkeit – zwei Leistungsbereiche, in denen sich hybride Schrittmotoraktuatoren auszeichnen, insbesondere wenn sie mit Mikroschrittsteuerung in einem geschlossenen Regelkreis verwendet werden System.

Umleiten und Sortieren

In Förderbandanwendungen gibt es häufig Stationen, die das Umleiten oder Sortieren von Produkten aus Qualitätsgründen oder im Fertigungsablauf erfordern. Bei diesen Anwendungen bieten hybride Schrittmotor-Linearaktuatoren ein schnelles Aus- und Einfahren mit guter Schubkraft und einfacher Steuerung.