Линейный привод с гибридным шаговым двигателем обеспечивает хорошие характеристики силы и скорости при высокой точности позиционирования.

Когда дело доходит до электромеханических линейных приводов, интегрированные конструкции обеспечивают экономию пространства, снижение сложности и снижение общей стоимости владения с меньшим количеством деталей, необходимых для ремонта или замены. Одной из таких конструкций, которая нашла множество применений в медицине, 3D-печати и сборочных приложениях, является линейный привод с гибридным шаговым двигателем, который объединяет шариковый или ходовой винт с гибридным шаговым двигателем.

Гибридные шаговые линейные приводы — также называемые линейными гибридными шаговыми приводами и шаговыми линейными приводами — предлагают широкий спектр опций не только по таким характеристикам, как индивидуальная обработка и материалы, но и по их базовой конструкции и работе. Показательный пример: существует три основных типа гибридных шаговых приводов — захватные, не захватные и внешние (также называемые моторизованным ходовым винтом) — некоторые производители предлагают дополнительные варианты для более конкретных применений. Ниже приведен краткий обзор каждого типа, а для более глубокого объяснения подробно описана конструкция и работа различных интегрированных конструкций двигателя и винта.

Captive: В этой конструкции гайка ходового винта встроена непосредственно в двигатель. Винт соединен со шлицевым валом, поэтому при вращении двигателя винт не может вращаться, и создается линейное движение, позволяющее винту выдвигаться и втягиваться с одного конца сборки.

Незахватный: В этом типе привода шарик или гайка ходового винта встроены в двигатель (или установлены на лицевой стороне двигателя) и не перемещаются вдоль винта. Вместо этого винт должен быть защищен от вращения (обычно с помощью прикрепленной нагрузки), и когда двигатель и гайка вращаются, винт перемещается линейно, вперед и назад «через» комбинацию двигатель-гайка. В качестве альтернативы, если винт зафиксирован так, что он не перемещается, сборка по сути становится конструкцией ведомой гайки, где вращение двигателя заставляет сборку двигатель-гайка перемещаться вперед и назад вдоль неподвижного винта.

Внешние: эти приводы используют двигатель с полым валом и интегрируют один конец винта непосредственно в двигатель, поэтому гайка остается внешней по отношению к двигателю. Как и в традиционной установке винт-двигатель, вращение двигателя заставляет винт поворачиваться, что продвигает гайку (и нагрузку) по длине вала винта. В этой конструкции противоположный конец винта (не прикрепленный к двигателю) не поддерживается, что приемлемо для легких нагрузок и коротких длин хода. Однако во многих случаях потребуется поддержка свободного конца винта, а также линейная направляющая для поддержки любых радиальных нагрузок.

С их широким спектром конструкций и опций неудивительно, что линейные актуаторы с гибридным шаговым двигателем используются во всех типах отраслей и приложений. Вот несколько примеров приложений, где эти актуаторы превосходны благодаря своим компактным размерам, точному позиционированию и хорошим характеристикам скорости и силы.

Прецизионные дозирующие и измерительные насосы
Будь то медицинская, полупроводниковая или сборочная промышленность, гибридные шаговые приводы являются идеальным решением для управления небольшими, точными насосами благодаря их чрезвычайно компактным размерам и способности двигаться на высоких скоростях с высокой точностью.

XY-таблицы
Одним из основных принципов проектирования стола XY является обеспечение максимально компактных габаритов, и гибридные шаговые линейные приводы способствуют достижению этой цели, сохраняя компактность приводной системы, обеспечивая при этом высокие осевые усилия и точность позиционирования.

Станки с ЧПУ и 3D-принтеры
Хотя в первом случае материал расходуется (станки с ЧПУ), а во втором — добавляется (3D-принтеры), оба варианта требуют очень высокой точности позиционирования и надежности — двух областей производительности, в которых гибридные шаговые двигатели-приводы проявляют себя превосходно, особенно при использовании с микрошаговым управлением в замкнутой системе.

Перенаправление и сортировка
В конвейерных приложениях часто есть станции, которые требуют отклонения или сортировки продуктов для проблем качества или производственного потока. В этих приложениях гибридные шаговые линейные приводы обеспечивают быстрое выдвижение и втягивание с хорошей силой тяги и простым управлением.