Számos alkalmazás olyan meghajtó rendszereket igényel, amelyek központi nyílással rendelkeznek, többek között a fény, a kábelek vagy az alkalmazáshoz tartozó alkatrészek bevezetésére.
Jó példa erre a lézervezető rendszerek optikája és fotonikája, vagy a félvezetőket kezelő és mozgató rendszerek automatikája és robotikája. A hagyományos rendszerekkel mindezidáig kompromisszumokra kényszerültünk. A csövek gyakran meglehetősen kicsik, a hajtások lassúak, nehezek voltak, vagy a mechanikus integráció igényelt sok munkát. Az új közvetlen hajtás azonban ígéretes alternatívát kínál. Nagy nyílásának átmérője 40 mm, és a léptetőmotoros technológiának köszönhetően kis sebesség és térfogat mellett teremti meg a fordulatszám és a nyomaték kiegyensúlyozott kombinációját.
Sportolói protézisek
Számos olyan meghajtó technológia és megoldás áll rendelkezésre, amelyek általában megfelelnek olyan esetekben, ha központi nyitásra van szükség. A gyakorlati használatban azonban mindegyiknek megvan a maga hátránya. A hibrid léptetőmotoroknál például a csőátmérő a szükséges rézfeltöltési tényező vagy a mágnesszelep miatt általában körülbelül 10-12 mm-re korlátozódik. Több pólusú kialakításuknak köszönhetően a nyomatékmotorok nagyobb nyílásokat tesznek lehetővé, de nagy mozgó tömegük miatt nem képesek nagy sebesség elérésére. Ezenkívül viszonylag drágák és gyakran nehezen integrálhatók. Sok alkalmazásban ezért olyan körasztalokat használnak, amelyek központi nyílással rendelkeznek, és amelyeket „normál” motor hajt meg. Az ilyen megoldások azonban áttételt és komplex mechanikát igényelnek. Az ebből eredő elkerülhetetlen hátrányokat bonyolult eljárásokkal kell kompenzálni, mielőtt az ilyen típusú motort nagy pontosságú alkalmazásokban lehetne használni. Ez jelentősen megnehezíti a rendszerintegrációt, ezenkívül számos kopó alkatrészt eredményez, ami megnöveli a karbantartási igényt. A hibrid léptetőmotorral működtetett körasztalok szintén népszerű választásnak számítanak, de nagy térfogatúak és nehezebbek, ha nagyobb teljesítményértékekre van szükség. A gyakorlati megoldás megtalálása, amikor az alkalmazás nyílást igényel, mindeddig gyakran bizonyult nehéznek.
Léptetőmotor gyűrű látványrajz
Új megközelítés – új lehetőségek
A FAULHABER hajtástechnikai specialista ezért megvizsgálta a témakört és a DM66200H sorozat léptetőmotorjával egy teljesen új hajtásmegoldást fejlesztett ki, amit kifejezetten nagy nyitást igénylő alkalmazásokhoz terveztek. A meghajtó teljes átmérője 66 mm, a cső belső átmérője pedig 40 mm. Mindezek mellett csak 24 mm vastag, súlya pedig mindössze 218 gramm. Ennek eredményeként a kompakt meghajtó könnyen felszerelhető és nagyon kevés telepítési helyet igényel. A nyílással ellátott rotor közvetlenül hajtja a mechanikát, amely a nyílás körül helyezkedik el, és mindezt erőátvitel nélkül teszi. Ennek eredményeként nincs mechanikus visszahatás, amit kompenzálni kellene.
Az eredetileg optikai és fotonikai alkalmazásokhoz tervezett új, üreges tengelyű közvetlen meghajtás számos más területen is teremt érdekes lehetőségeket, például a kerékhajtásoknál azokban az esetekben, amikor a hajtótengelyeket helytakarékossági okokból a motoron vezetik át, vagy a térd- és vállízületek protéziseinél. Elvileg mindenhol használható, ahol a kábeleket kell átvezetni a nyíláson, illetve olyan esetekben, amikor gázok, folyadékok vagy fényjelek haladnak át azon. Az optika területén kívül – pl. mikroszkóp tárgylemezekhez, nyílásokhoz, zoomobjektívekhez, lézersugaras vezérléshez stb. – ezért vezérlési és pozicionálási feladatok széles körében is használható. A tipikus alkalmazások közé tartoznak a lemezjátszók, az antennatartó lábak, valamint a levegő- és gáznyílások is.
Nagy teljesítményértékek optimális kombinációban
A közvetlen hajtás a FAULHABER bevált léptetőmotoros technológiáján alapul. A többpólusú, állandó mágneses, kétfázisú motor 200 lépés/fordulat felbontású. Egész lépéses (fullstep) üzemmódban nagy, 1,8°-os felbontással képes pontosan végrehajtani a pozícionálási feladatokat nyílt hurkú működésben. Akár 200 mNm dinamikus nyomaték elérésére képes és ennek megfelelően nagy terheket képes mozgatni. A maximális statikus nyomaték 307 mNm, emeléskor pedig akár 581 mNm is lehet. A fékek tehát feleslegesek. A maximális sebesség 2 000 fordulat/perc. A kompakt közvetlen meghajtás számos alkalmazáshoz kínál tökéletes egyensúlyt a sebesség és a nyomaték között. Mivel az egyetlen kopóalkatrész a golyóscsapágy, a motor karbantartás nélküli folyamatos működés mellett használható. Igény szerint lehetséges alkalmazásspecifikus módosítások – például speciális kenőanyagok, ügyfélspecifikus tekercsek, speciális kábelek és csatlakozók, valamint rögzítőperemek – alkalmazása.
Közvetlen meghajtás nagyon nagy nyílással és nagy teljesítményekkel (faulhaber.com)
