FAULHABER Antriebssysteme

Was ist ein linearer Schrittmotor?

Ein linearer Schrittmotor oder Linearaktuator mit Direktantrieb ist eine Kombination aus einem rotierenden Motor und einer Spindel. Die Drehung der Spindel wird durch die Mutter als lineare Bewegung in die Anwendung übertragen. Diese Aufgabe kann auch eine Komponente der Anwendung übernehmen, deren Gewindebohrung auf der Spindel sitzt.

Wie sind die Linearaktuatoren mit Direktantrieb von FAULHABER aufgebaut?

FAULHABER verwendet für Linearaktuatoren mit Direktantrieb ausschließlich Schrittmotoren – daher auch die Bezeichnung „linearer Schrittmotor“. Die Rotationsbewegung eines Schrittmotors kann durch die Motorsteuerung in kleine Schritte unterteilt werden. So kann dieser Antrieb eine vorgegebene Position auch ohne Verwendung eines Encoders hochpräzise ansteuern.

Zugleich beschleunigen Schrittmotoren sehr schnell, sie liefern die volle Leistung praktisch ohne Verzögerung und halten ihre Position auch bei abgeschaltetem Strom. Dank dieser Eigenschaften sind sie sehr gut für anspruchsvolle Positionieraufgaben geeignet. Da weder ein Getriebe noch ein Encoder zwischengeschaltet ist, benötigt diese Antriebsart besonders wenig Baulänge.

Die Spindel des Linearaktuators ist direkt mit der Abtriebswelle des Motors verbunden. Spindeln stehen mit Durchmessern zwischen 1,2 und 3 Millimeter sowie mit Steigungen zwischen 0,2 und 0,5 zur Verfügung. Die Gewinde sind metrisch. Die Spanne der Spindellängen reicht bei den Standardprodukten von 7,5 bis 120 Millimeter, kundenspezifische Ausführungen sind möglich.

Als optionale Komponente bietet FAULHABER Muttern aus verschiedenen Materialien an. Diese sind außen mit einer Fläche versehen, damit sie sich in der Anwendung nicht drehen können. Statt einer Mutter kann auch eine Gewindebohrungen in der Anwendung die Spindel aufnehmen. Als weitere Option sind Kugellager für einen Lagerbund verfügbar, mit denen das freie Ende der Spindel fixiert und stabilisiert werden kann.

Wie funktioniert ein Linearaktuator mit Schrittmotor?

Da Motor und Spindel direkt gekoppelt sind, führt die Gewindestange dieselbe Drehbewegung aus wie die Abtriebswelle des Motors. Die Mutter wird durch die Drehung in eine lineare Bewegung versetzt. Das Zusammenspiel von Spindel und Mutter wirkt wie eine Getriebe-Untersetzung. Je kleiner die Gewindesteigung gewählt wird, desto geringer wird die Geschwindigkeit, aber desto größer sind die Kraft und die Präzision der linearen Bewegung.