Schrittmotoren sind in der Industrie unverzichtbar geworden, um in unzähligen Anwendungen präzise Bewegungen und Flexibilität bei der Steuerung zu gewährleisten. Sie haben eine hohe Genauigkeit, sind robust und bieten eine breite Palette an Drehmomenten und Geschwindigkeiten. Daher eignen sie sich bestens für den Einsatz beispielsweise in der Produktion, Automatisierung oder Robotik. In diesem Beitrag stellen wir Ihnen die neuesten Entwicklungen vor:

Faulhaber Schrittmotor 

Inhalt

Hocheffizienter Schrittmotor mit bis zu 10 m langem Kabel

24.05.2023 | Die Closed Loop-Schrittmotoren der AZ-Serie von Oriental Motor gibt es jetzt in zwei neuen Ausführungen für die Flanschmaße 42 mm und 60 mm und mit neuem Steckeranschluss. Mit den hocheffizienten Antrieben lässt sich der Energieverbrauch von Maschinen deutlich senken. Der Maschinenzyklus verkürzt sich, weil die Motoren die Nullposition mit hoher Geschwindigkeit anfahren.

Der Steckeranschluss in IP66 ist vor Staub und starkem Strahlwasser geschützt. Die Kabellänge zwischen Motor und Treiber kann bis zu 10 m betragen.

Die Stepper Motoren haben einen hohen Wirkungsgrad, wodurch sie 47 % Energie gegenüber herkömmlichen Steppern sparen. Ein mechanischer Absolutsensor macht einen externen Sensor, der die Positioniergenauigkeit stören könnte, überflüssig. Systembedingte Faktoren wie wechselnde Lasten haben keinen Einfluss mehr auf die Genauigkeit der Nullposition. Die Motoren fahren die Nullposition mit hoher Geschwindigkeit an, der Maschinenzyklus verkürzt sich deutlich.

Neben der Standard-Version gibt es die Schrittmotoren in einer Ausführung mit elektromagnetischer Bremse. Die Verkabelung ist mit drei unterschiedlichen Kabelabgangsrichtungen flexibel. Als Treiber stehen alle bisherigen AZD-Treiber inkl. Profinet, Ethercat und Ethernet/IP zur Verfügung. Daneben gibt es deutlich kompaktere Mini-Treiber als die Einzelachsentreiber. Sie eignen sich bestens für den Einsatz in kleinen Bauräumen.

Alle AZ-Schrittmotoren können mit der Programmiersoftware Mexe 02 konfiguriert werden. Diese enthält auch verschiedene Monitoring-Funktionen. In Kombination mit der Robotersteuerung MRC01 sind die Schrittmotoren einfach in selbst konstruierte Inhouse-Roboter integrierbar. Dank geringer Wärmeentwicklung eignen sich die Antriebe auch für den Dauerbetrieb.


Diondo nutzt Schrittmotoren zur Meeresforschung

12.03.2021 | Für die Analyse von Bohrkernen aus dem Meeresboden auf einer chinesischen Bohrplattform entwickelte Diondo einen Computertomographen der besonderen Art. Dabei setzt der Hattinger Spezialist für zerstörungsfreie Materialprüfung und Metrologie auf Motor Komponenten von Igus. Ein elektrischer Schrittmotor der Serie Drylin von Igus übernimmt den Antrieb.


Schrittmotoren für die Medizintechnik

01.03.2021 | Schrittmotoren mit und ohne Steuerung finden ebenfalls Anwendung in der Medizintechnik. Hier eignen sie sich sehr gut zur Positionierung, besonders dort, wo Getriebe wegen engem Bauraum oder Geräuschentwicklung ungewünscht. Dies gilt auch, wenn ohne Encoder oder Endschalter positioniert werden soll. Fast immer hat Koco Motion einen passenden Antrieb hierfür parat. Einsatzbeispiel sind u. a. die oben beschriebenen Blutanalysegeräte oder die medizinische Pumpentechnik.


Schrittmotor mit Hohlwelle für wartungsfreien Dauerbetrieb

28.02.2021 | Mit der Schrittmotor Reihe DM66200H (Bild oben) präsentiert Faulhaber eine neue Leistungsdimension für Motoren mit Apertur (Innenöffnung). Als Direktantrieb arbeitet der Hohlwellenmotor spielfrei und ist mit nur minimalem Aufwand integrierbar. Bei Geschwindigkeit und Drehmoment erzielt der leichte und flache Schrittmotor hohe Leistungswerte. Seine besonders große Öffnung ist 40 mm im Durchmesser. Der Antrieb ist für wartungsfreien Dauerbetrieb ausgelegt.

Für Anwendungen, die eine große Apertur benötigen, eignet sich dieser völlig neue Hohlwellenmotor. Der Rotor läuft um die Öffnung und treibt die um die darum angeordnete Mechanik übersetzungslos direkt an. Die Schrittmotor Technologie von Faulhaber ist bauartbedingt sehr energieeffizient und braucht keine Bremse noch Encoder.

Trotz der großen Innenöffnung bleibt die bewegte Masse des Rotors gering. Damit bieten die neuen Schrittmotoren Geschwindigkeiten bis 2000 min-1. Der Hohlwellenmotor erzielt ein dynamisches Drehmoment von bis zu 180 mNm. Entsprechend große Lasten kann er bewegen. Mit einer Auflösung von 1,8° im Vollschritt erledigt der Schrittmotor präzise Positionieraufgaben im offenen Regelkreis (open loop).

Der Hohlwellenmotor wurde ursprünglich für Anwendungen in der Präzisionsoptik entwickelt, eignet sich aber für zahlreiche weitere Anwendungen. Der Schrittmotor kann überall eingesetzt werden, wo zum Beispiel Kabel geführt oder Gase, Flüssigkeit sowie Lichtsignale durch die Hohlwelle durchgeleitet werden müssen. So eignet sich der Schrittmotor für Mikroskoptische, Zoom-Objektive, Blenden, Laserstrahl-Steuerung. Auch kann er für Impeller und Prothesen, in Robotern, Steuerungs- und Positionieraufgaben eingesetzt werden. Drehtische, Antennen, Luft- und Gasabzug sind auch denkbare Einsatzfälle.

Schrittmotoren mit neuem Ansatz

Gegenüber anderer Antriebstechnologien mit zentraler Öffnung, die sich für die gleichen Anwendungen eignen, bieten diese Schrittmotoren spezifische Vorteile:

  • Größere Öffnung: Bei herkömmlichen Motoren mit einer Hohlwelle ist die Größe der Öffnung limitiert. Sie beträgt in der Regel höchsten 11 mm.
  • Höhere Geschwindigkeiten: Torquemotoren erzielen wegen ihrer großen bewegten Masse keine hohen Geschwindigkeiten. Sie sind zudem teuer und die Integration in die Anwendung ist aufwendig.
  • Spielfreiheit: Drehtische mit zentraler Öffnung benötigen eine Übersetzung und eine komplexe Mechanik. Daraus ergibt sich ein unvermeidliches Spiel, welches in Präzisionsanwendungen aufwendig kompensiert werden muss. Die Systemintegration ist sehr viel aufwendiger. Zahlreiche Verschleißteile führen zu einem hohen Wartungsaufwand.
  • Klein und leicht: Ein Hybrid-Schrittmotor bzw. Reluktanz-Schrittmotor benötigt deutlich mehr Gewicht und Volumen, um vergleichbare Leistungswerte zu erzielen.

Closed Loop Schrittmotor Komplettset mit Encoder + Steuerung

03.09.2020 | Die CS2RS-Serie ist ein neues Schrittmotor Komplettset, bestehend aus Schrittmotor mit Encoder und perfekt abgestimmter Steuerung. Das Schrittmotoren Set von Leadshine wird von Koco Motion vertrieben. Es verfügt über einen geschlossenen Regelkreis (Closed Loop Steuerung). Die Schrittmotor Kombi ist sofort und ab Stückzahl 1 lieferbar. Der integrierte Schrittmotor von Koco Motion basiert auf dem Standard-Modbus-RTU-Protokoll.


Cyberschutz für Ethernet basierte Schrittmotoren

15.07.2020 | Weil Netzwerke in der Industrie durch den Einzug des Internet der Dinge (IoT) immer offener für die gefürchtete Cyberkriminalität werden, müssen die beteiligten Komponenten davor geschützt werden. Schneider Electric hat daher seine Schrittmotoren mit Steuerung Lexium Mdrive mit einer Firmware ausgestattet, welche die Antriebe schützt. Koco Motion vertreibt die integrierten Stepper Motoren.


Schrittmotor mit Resolver für Roboter und Medizintechnik

04.02.2020 | Minibea Mitsumi und Renesas Electronics haben gemeinsam einen sensorbasierten Schrittmotor mit Resolver und Schrittmotorsteuerung entwickelt. Der Resolver basierte Motor wurde für den Einsatz in Robotern, Büroautomation, Medizintechnik und Pflege optimiert. Solche Anwendungen erfordern Motoren mit einer präziseren Motorsteuerung und miniaturisierte Formfaktoren. Zudem müssen sie robust gegen Umgebungseinflüsse sein.

Minebea Mitsumi hat bereits umfangreiche Erfahrungen auf dem Gebiet des Resolvers in Form von Sensorik für Automobil Anwendungen. Nun entwickelte das Unternehmen erstmals einen Resolver (Winkelsensor) für Schrittmotoren, der in Industrie- und Verbraucheranwendungen zum Einsatz kommt.

Als Marktführer bei 32-Bit-Mikrocontrollern (MCU) hat Renesas einen neuen RDC-Wandler (Resolver-to-Digital Converter) entwickelt, der die neuen Schrittmotoren von Minebea Mitsumi unterstützt. Ebenso wurde eine Treibersoftware zur Steuerung des RDC mit einer 32-Bit RX-MCU entwickelt. Renesas bietet darüber hinaus ein Resolver basiertes Kit für die Steuerung des Motors mit Entwicklungstools, einschließlich Schrittmotor mit Resolver von Minebea Mitsumi. Mit dem zugehörigen Evaluierungsboard mit RDC können Anwender schnell mit der Entwicklung beginnen.

Features der Schrittmotor mit Resolver Entwicklung

Ein Schrittmotor mit Resolver ermöglicht auch eine hochpräzise Motorsteuerung in rauen Umgebungen mit Hitze, Staub oder Vibrationen. Mit dem Resolver basierten Motor lassen sich zudem schwere Lasten ohne Unterbrechung bewegen. Renesas und Minebea Mitsumi haben eine neue Art von Resolver Schrittmotor und Resolver Motorsteuerung entwickelt. Mit ihr lässt sich das Anwendungsspektrum für Schrittmotoren erweitern. Beispielsweise lassen sich mit den Resolver Schrittmotoren und ihren Steuerungen bei der Entwicklung von Robotern oder fahrerlosen Transportsystemen (FTS) selbst in rauen Umgebungen hochpräzise Bewegungen umsetzen.


Selbstfahrende Autos aus Sicht eines Automobilzulieferes


Zwei- bis dreimal so hoch ist das Drehmoment im Vergleich zu bestehenden Produkten, da keine Unterbrechungssteuerung erforderlich ist. Die Schrittmotorsteuerung eignet sich für Breitbandanschluss und extrem geringe Drehzahlen. Die Servoregelung optimiert die Stromzufuhr und sorgt für einen geringen Stromverbrauch. Dank der hohen Auflösung von 200.000 P/R lässt sich eine hohe Genauigkeit der Position realisieren. Und durch das hohe Drehmoment dieser Schrittmotoren lassen sich Anwendungen weiter miniaturisieren.

Archiv für Schrittmotoren News


Schrittmotor Linearaktuatoren und die große Qual der Wahl

25.02.2019 | Schrittmotor Linearaktuatoren sind im Kommen, insbesondere dann, wenn sie die aufwendigen Pneumatikzylinder eliminieren können. Bei Koco Motion ist ihr Anteil am Gesamtumsatz in den letzten Jahren überproportional gestiegen. Grund genug, um mal hinter die Kulissen des umfangreichen Portfolios zu schauen, das es in Standardausführung und kundenspezifisch gibt – letzteres mit steigender Tendenz.


Schrittmotor mit integriertem Multiturn-Absolutwertgeber

22.10.2018 | Koco Motion bietet die Lexium Mdrive (LMD)-Schrittmotoren von Schneider Electric jetzt mit einem Multiturn-Absolutwertgeber an. Dieser erweitert die Leistungsfähigkeit der integrierten Schrittmotoren – und das bei gleichbleibenden Abmessungen. Die Multiturn-Absolutwertgeber Funktion mit einer Linienzahl von 1000 wurde in den All-in-One-Motor integriert. 


Hohlwelle für die Versorgungsleitungen des Schrittmotors

27.11.2017 | Für die Schrittmotoren von Koco Motion gibt es jetzt eine Hohlwellenausführung. Damit werden viele neue Anwendungen möglich, die eine Durchführung von Versorgungsleitungen erfordern. Bisher gab es die Schrittmotoren nur mit Vollwelle in allen Flanschgrößen von 20 x 20 mm bis 86 x 86 mm. All diese Größen stehen jetzt mit Durchgangsbohrungen von 3 bis 16 mm zur Verfügung. 


Integrierte IP65 Schrittmotoren mit M12-Anschluss in Nema 17

13.11.2015 | Koco Motion hat neue Schrittmotoren in sein Portfolio aufgenommen: Die integrierten Antriebe der 3. Generation „Lexium MDrive“ gibt es jetzt zuzüglich zu den bereits vorhandenen Flanschmaßen Nema 23 und 34 auch mit Nema 17 mit den besonders robusten M12-Schraubanschlüssen und damit in Schutzart IP65. Neue Schnittstellen für alle drei Ausführungen komplettieren die Kommunikationsfähigkeit. Für alle Versionen des Lexium MDrive gibt es 4 Jahre Gewährleistung.


Präziser Nema 17 Schrittmotor mit Hohlwelle

A Drive Schrittmotor08.12.2016 | Der Nema 17-ZEN-Aktuator mit Hohlwelle von A-Drive bietet ein neuartiges magnetisches Design, das dem Schrittmotor zuvor unerreichte Eigenschaften verleiht. Zu den Features zählen eine sehr hohe Genauigkeit, eine äußerst kompakte Konstruktion und ein geräuschloser Lauf. Der Schrittmotor lässt sich flexibel an nahezu jede Anwendung anpassen und eröffnet zahlreiche neue Einsatzgebiete, die bisher größeren Baureihen vorbehalten waren.

Sie sind klein, aber extrem effizient: Die Nema 17 ZEN-Schrittmotoren von Lin Engineering/Moons’ arbeiten mit einer sehr hohen Genauigkeit von ±1.5 Winkelminuten bei einem Mikroschrittbetrieb von 1/64. Damit bietet der neue Aktuator eine dreimal so hohe Präzision wie vergleichbare Aktuatoren. Diese hohe Auflösung ist ebenso wie die verbesserte Laufeigenschaft auf das einzigartige, patentierte magnetische Design der Schrittmotoren zurückzuführen.

Die besondere Konstruktion verleiht dem Schrittmotor nie zuvor erreichte Eigenschaften. Während beim klassischen Schrittmotor das radiale Magnetfeld über einen Scheibenmagnet zwischen den Blechpaketen erzeugt wird, ist beim Nema 17-ZEN-Schrittmotor ein Ringmagnet außen im Statorpaket eingebaut. Der Magnetfluss wird über die Außenwicklung des Stators geleitet.

A-Drive bietet die Nema 17 ZEN-Schrittmotoren in drei Baureihen an, unter anderem mit Hohlwelle. Diese Variante besitzt einen großen Bohrungsdurchmesser von bis zu 11 mm und eröffnet Konstrukteuren zahlreiche neue Einsatzgebiete, für die bisher größere Baureihen benötigt wurden.


Miniatur Schrittmotor für einfache Positionierung auf engstem Raum

23.03.2015 | Koco Motion erweitert seine Familie miniaturisierter Antriebe. Der neue Schrittmotor VSM08-15 kombiniert geringen Platzbedarf mit sehr hoher Leistung. Damit lassen sich einfachste Positionieraufgaben realisieren. Seine kompakten Außenmaße von nur 8 mm Durchmesser und 7,9 mm Länge haben die Schrittmotoren auch in kleinsten Bauräumen ausreichend Platz. Die einfache Ansteuerung des 2 Phasen PM Schrittmotors erfolgt über einfache Controller, die nur geringe Spannungen und Stromstärken schalten müssen.


Technisches Allgemeinwissen

Was macht ein Schrittmotor?

Schrittmotoren sind elektromagnetische Motoren, die präzises Positionieren in Anwendungen wie Motion-Control ermöglichen. Jeder elektrische Puls bewegt den Motor in diskreten Schritten, je nach Bauform und Anzahl der Magnete. Schrittwinkel und Anzahl der Schritte bestimmen die Genauigkeit. Die Funktionsweise basiert auf mehreren Spulen, die im Stator umwickelt sind, und bewegen den Rotor mit Permanentmagneten oder Elektro-Magneten in Schritten. Es gibt verschiedene Schritt-Motortypen, wie Synchronmotoren und Hybridschrittmotoren, die für verschiedene Anwendungen und Leistungsanforderungen eingesetzt werden können. Schrittmotoren sind kosteneffektiv und werden in Branchen wie Automatisierung, Medizintechnik, Robotik und Produktentwicklung verwendet.

Was bedeutet Nema bei Motoren?

Nema ist eine renommierte US-amerikanische Normungsorganisation für elektrische Normen und Richtlinien. Im Schrittmotor-Kontext bezieht sich Nema auf standardisierte Gehäuse- und Befestigungsabmessungen. Die Nema-Nummer gibt die Rahmengröße des Motors an. Die standardisierten Größen erleichtern Integration und Ersatz von Schrittmotoren in bestehenden Anlagen. Die Nema-Klassifizierung bietet keine Informationen zu Leistung, Bauform, Aufbau, Funktionsweise oder zum Drehmoment des Motors, sondern nur zu dessen physischen Abmessungen.

Das könnte Sie auch interessieren...

Roboter Antriebe für den stark wachsenden Markt

Roboter Antriebe für den stark wachsenden Markt

Immer mehr Roboter halten Einzug in den stark wachsenden Markt der Automatisierung. So findet die Robotik Einsatz in...
Nachhaltigkeit Kunststoffe – CO2 neutral mit Recycling

Nachhaltigkeit Kunststoffe – CO2 neutral mit Recycling

Die Bedeutung von Nachhaltigkeit in der Kunststoffindustrie wächst. Recycling rückt immer mehr in den Vordergrund....
Igus Linearführung leise, resistent, wartungsfrei

Igus Linearführung leise, resistent, wartungsfrei

Eine Igus Linearführung ist oftmals eine Alternative zur herkömmlichen Linearführung, denn sie kommt gänzlich ohne...
Elektrische Leitungen | Von Kabel bis Konfektionierung

Elektrische Leitungen | Von Kabel bis Konfektionierung

Kabel und Leitungen sind die Lebensadern moderner Technologien in der Industrie. Von der Energieübertragung bis zur...
Cobot | Kollaborierende Roboter als neuen Mitarbeiter entdecken

Cobot | Kollaborierende Roboter als neuen Mitarbeiter entdecken

Der Einzug von Cobots bzw. kollaborativen Robotern in die Fertigungshallen ist im vollen Gange. Diese revolutionäre...
Igus Energiekette: stabil, recycelbar, Kunststoff.

Igus Energiekette: stabil, recycelbar, Kunststoff.

Das Portfolio der Igus Energiekette freut sich über das erste Rack aus dem 3D Drucker und eine Weltneuheit: Mit der...

Autorenangabe
Angela Struck

Angela Struck ist Chefredakteurin des developmentscouts und freie Journalistin sowie Geschäftsführerin der Presse Service Büro GbR in Ried.