통합 스테퍼 리니어 액추에이터 선정과 올바른 구현을 위한 팁

ElectroCraft

기본 사항 이해

스테퍼 모터는 회전 운동을 리니어 운동으로 변환하는 데 사용된다. 정밀 포지셔닝 시스템을 설계하는 데는 다양한 방법이 있기 때문에, 원하는 성능을 달성하기 위해 전기 및 기계 부품의 올바른 조합을 선정하는 프로세스는 복잡 할 수 있다.

통합 스테퍼 리니어 액추에이터 시스템을 사용하면 간단하면서도 최적의 솔루션을 제공할 수 있다. 기본적으로 통합 스테퍼 리니어 액추에이터는 하이브리드 스테퍼 모터와 모터 샤프트의 통합 부품으로 리드 스크류 또는 너트를 결합하고 있다. 이러한 통합 전자 기계 솔루션은 저렴한 가격으로 다양한 애플리케이션에서 정확한 포지셔닝을 제공한다.

통합 디자인의 이점

통합 스테퍼 리니어 액추에이터 설계는 리니어의 힘, 속도, 부하 등급, 시스템 효율성 및 신뢰성 측면에서 최적의 성능을 제공한다. 기계 구성요소가 적기 때문에 전체 시스템 비용을 줄이면서 시스템 정확도를 향상시킨다. 또한 크기가 작아서 장비 설치 공간을 줄일 수 있다.

세 가지 유형

표준 리니어 액추에이터(비캡티브, 내부 너트)는 리드 스크류 너트가 모터 내부의 스테퍼 모터 회전 샤프트에 통합된 구성이다. 리드 스크류 끝은 이동 장치에 연결되고 리드 스크류의 회전을 방지하기위해 기계적 지원을 제공한다. 스테퍼 모터가 회전하면 리드 스크류가 모터 본체를 통해 리니어로 이동하여 연결된 장치를 정밀하게 당기거나 민다.

응용 분야: 리드 스크류의 회전 방지 기능을 제공하는 정밀 계량 또는 분배 펌프

유도식 리니어 액추에이터(캡 티브, 내부 너트)는 기능면에서 비캡티브 리니어 액추에이터와 유사한 구성이지만 스테퍼 모터를 사용하여 리드 스크류의 회전을 방지한다. 스테퍼 모터가 회전하면 리드 스크류가 모터 본체를 통해 리니어로 이동하여 연결된 장치를 정밀하게 당기거나 민다. 리드 스크류 스트로크 길이는 모터 지지 메커니즘의 크기와 길이에 따라 제한된다.

적용 분야: 리드 스크류의 회전 방지 기능을 제공하지 않는 정밀 계량 또는 분배 펌프

리드 스크류 모터(외부 너트)는 리드 스크류가 스테퍼 모터 회전축의 통합해 너트가 모터 외부에 있는 구성이다. 연결된 스크류는 외부 너트에 장착되며 너트가 회전하지 않도록 해야 한다. 스테퍼 모터는 리드 스크류를 회전시켜 외부 너트가 정확한 직선 운동으로 움직이게 한다.

응용 분야: 위치 지정 테이블, 시료 처리 시스템 또는 정확한 위치 지정이 필요한 픽 앤 플레이스 시스템.

애플리케이션 요구 사항

힘, 속도, 정밀도 등 애플리케이션에 필요한 작동 조건을 기반으로 사용자는 제조업체가 제시한 성능에서 최적의 솔루션을 쉽게 선택할 수 있다. 이때 고려해야 할 사항은 다음과 같다.

• 프레임 크기(일반적으로 NEMA 크기)에서 각각의 크기는 높은 수준의 출력 힘과 부하 전달
• 최대 힘이 모터 프레임 크기, 모터 스택 길이 및 리드 스크류 나사의 조합에 의해 결정되는 힘
• 스테퍼 모터 최소 스텝 각도와 리드 스크류 나사의 조합에 의해 포지셔닝 정확도가 결정되는 정밀도
• 스테퍼 모터 권선 전류와 리드 스크류 나사의 조합에 의해 결정되는 속도

스테퍼 드라이브 선택

스테퍼 리니어 액추에이터는 스테퍼 모터 구동 전자 장치로 제어된다. 이러한 스테퍼 드라이브는 디지털 단계 및 방향 입력을 사용하여 간단히 개방 또는 폐쇄 루프를 제어한다. CAN 버스와 같은 네트워크를 통해 제어할 수 있는 내장된 모션 프로그램을 사용하여 보다 정교한 모션 제어가 가능하다. 스테퍼 드라이브 하드웨어는 독립형이거나 아래 예와 같이 리니어 액추에이터 모터 어셈블리와 통합될 수 있다.

다양한 애플리케이션 성능

통합 스테퍼 리니어 액추에이터의 주요 애플리케이션으로서는 의료 장비(주입 또는 주입에 사용되는 정밀 펌프), 영상 장비(CT 스캔 및 MRI) 및 진단 장비(혈액 분석기)가 있다. 실험실 자동화의 경우 이러한 통합 시스템은 계량 및 분배에 사용되는 정밀 펌프에서 적용된다.

기체 및 액체 크로마토 그래피 시스템, 질량 분석 시스템과 시험관 취급에 사용되는 픽 앤 플레이스 시스템에 사용된다.
전자 조립 작업의 정밀 포지셔닝 시스템, 자재 취급 및 픽 앤 플레이스 시스템, 조립 및 테스트 장비 시스템에서는 통합 스테퍼 리니어 액추에이터를 사용한다. 반도체 핸들링 장비는 통합 시스템을 미세 유체, 정밀 디스 펜싱 펌프, 정밀 포지셔닝 시스템에 적용한다.

결정 전 전문가에게 확인하라

애플리케이션에 대한 최종 결정을 내릴 때 제조업체가 도움을 줄 수 있다. 제조업체는 통합 스테퍼 리니어 액추에이터 제품을 수십 년간 지원해온 축적된 엔지니어링 경험과 전문 지식을 보유하고 있다. 이들은 주요 시장에 다양한 애플리케이션을 위한 솔루션을 제공하고 있다. 특정 사례에 적합한 맞춤형 솔루션도 제안할 수 있다.

자료 제공: ElectroCraft(www.ElectroCraft.com)