αSTEP步进伺服电动机

是以步进电动机为基础的电动机,采用混合式控制方式,兼具「开环控制」与「闭环控制」的优点。 适合用于控制位置、速度、转矩等用途。
αSTEP步进伺服电动机
概要・相关信息
什么是αSTEP?
什么是αSTEP?
αSTEP 是以步进电动机为基础的电动机,采用混合式控制方式,兼具「开环控制」与「闭环控制」的优点。
步进电动机是能够在开环中精确控制旋转角度和转速的电动机,广泛应用于半导体制造和医疗分析等工业领域。
αSTEP 是为了通过开环控制来提高步进电动机的可靠性而开发的产品。 与伺服电动机一样,αSTEP 可以提供高精度定位和速度控制,并将电动机产生的转矩限制在任何所需值。 中低速度范围内的高转矩使其适合短距离定位。
另一个特点是其具有广泛的产品线,其中包括 DC 电源输入和不同的安装尺寸规格。


- 伺服电动机的输出(W)是将「额定转速」运转时的输出(W)标示为「额定输出」。 另一方面,由于步进电动机具有高精度定位和中低速时的高转矩的特特性,因此没有额定转速,因此没有给出「额定输出」。 由于通过「转速」计算出的输出(W)也会发生变化,因此这里显示标准型电动机的转矩作为参考,以确定多少 W 对应于伺服电动机的额定转矩。
αSTEP 会根据情况自动在开环控制和闭环控制之间切换,同时持续监视位置和其他因素。 通常,与步进电动机一样,运动通过开环控制与命令同步。 如果因过载导致位置偏差超过±1.8°,则像伺服电动机一样切换到闭环控制进行补偿。


αSTEP的历史
第一台αSTEP 的 AS 系列于 1998 年推出。 2007 年,推出 AR 系列,满足电动机省电低发热量及工业网络兼容性的需求。 2013 年,推出了配备无电池多回转绝对式编码器的 AZ 系列,可以在没有电池的情况下建造绝对式系统。 因此,在过去的 20 年里,αSTEP 随着时代的变化而不断发展。 如今,我们的产品已受到许多客户的好评,并广泛应用于工厂自动化(FA)、半导体、电子元件制造设备和医疗设备等领域。

αSTEP的优势
设计
高响应性
发挥步进电动机的高响应性,能够在短时间内移动较短距离。针对指令无延迟,实现跟踪动作。

即使负载突然波动和突然加速也能连续运行
通常情况下,与脉冲指令同步基于开环控制进行运行。过载时,会立即切换到闭环控制,执行位置修正。

保持停止位置而不会出现振动
定位时无微振而通过电动机自身保持力停止,因此适合用于需要无振动停止的低刚性机构用途。
免增益调整
由于通常采用开环控制,因此即使是在皮带机构、凸轮、链条驱动等负载发生变动的情况下,也可不用通过增益调节,便实现定位。
省电
减少电动机损耗
我们审查了电动机使用的铁芯材料,并对磁路和定子绕组进行了优化。 在损耗达到峰值的 1000 r/min 附近,无负载损耗比传统产品减少了约 90 W,从 120 W 降至 30 W。 最大负载(100%负载系数)时的损耗也从 80 W 降至 25 W,减少了约 55 W。

驱动器消耗电力减少
驱动器的 PWM 控制已改进,可显著降低损耗。 电动机和驱动器作为一个组合单元的消耗电力也大大降低。 右表为 1000 r/min 时的消耗电力比较,负载率为 50%时,与以往机型相比可节能 45%。

降低电动机发热量
降低消耗电力的同时也降低了电动机的发热量。 常规产品中,环境温度 25°C,转速 1600 r/min,2 秒运转 3 秒停止的工况下,外涂层温度达到 100°C 左右,而 ARM66AC 同等条件下外涂层温度约 50°C,温度上升降低 1/3。

产品线
除了标准型电动机外,我们还提供减速机型电动机和将电动机与机构一体化的电动传动装置产品。 驱动器可提供 AC 电源输入(100V-240V)和 DC 电源输入(DC24V/DC48V)。 另亦备有对应各种 FA 网络的产品。 在同一设备中选择同系列的电动机和驱动器可以整合用于接线、控制和维护的组件,从而减少启动所需的时间和精力。

- Harmonic Planetary、Harmonic Drive以及
是Harmonic Drive Systems Inc.的注册商标。
- EtherCAT®是Beckhoff Automation GmbH(德国)授权,已取得专利的技术的注册商标。
- EtherNet/IPTM是ODVA的商标。
- PROFINET是为ROFIBUS Nutzerorganisation e.V.(PNO)的商标或注册商标。
- MECHATROLINK为MECHATROLINK协会的注册商标。
- SSCNETⅢ/H为三菱电机股份有限公司的注册商标或商标。
- CC-Link是CC-Link协会的注册商标。
- Modbus(RTU)为Schneider Automation Inc. 的注册商标。
可用性

全球支持海外标准
产品电压规格有单相 AC100V/AC200V 系统、三相 AC200V 系统和 DC 电源输入,可在全球主要国家使用。 每个系列均经过 UL/CSA 规格认证、符合 EN 规格,并具有 CE 标志。

订购一台即可免运
您可以通过我们的 WEB Shop、营业所进行订购。有关批量生产的项目,请联系我们。
采用实绩
αSTEP 不仅可以高精度定位和速度控制,还可以将电动机产生的转矩限制在给定值。 中低速度范围内的高转矩使其适合短距离定位。 另一个特点是其广泛的产品线,其中包括 DC 电源输入和小巧的尺寸。 它已被广泛应用于各种领域。 以下是一些实际采用实绩,以及采用它们的主要原因。
FA(工厂自动化)

用于工厂自动化需要搬运、推、拉、抓等多种动作的场合。 我们通过各种 FA 网络和电动传动装置产品来支持您正在寻求的运动。
半导体制造设备

已在需要微米级精度的半导体制造设备中使用多年。 不仅在运动过程中抑制振动,而且在静止期间也抑制振动。
精密平台

αSTEP 用于需要精确移动到给定位置的精密平台。 分析仪、检查装置等多种设备实现高精度定位。
医疗配药设备和分析仪

我们的产品多年来一直在需要更可靠特性和品质的医疗设备领域得到信赖和使用。闭环控制在紧急情况下输出 Alarm 并通知用户电动机旋转异常。
食品称重和包装机

用于需要高速处理的设备的称重和包装。 通过短行程的重复定位:例如贴标等实现缩短设备生产节拍。
自制机器人

近年来,我们的产品在自制机器人的应用不断增加。 它有助于实现机器人所需的轻巧性以及状态监视和转矩限制。
设备自制事例
我们也在制造工厂的自制设备中使用αSTEP。 除了设备的结构和系统配置之外,也说明了各轴产品选择的要点。
应对机器人需求
在人力资源短缺的背景下,近来对「可以取代人类劳动力的机器人」的需求日益增长。 在越来越多的情况下,公司开始考虑在内部制造更小、可以执行所需生产线工作的机器人。 αSTEP AZ 系列配备了免电池的绝对式系统,以及小巧的控制电动机,以满足机器人小型化和自我生产的需求。
机械式多回转绝对式编码器,无需外部传感器,无需电池
使用αSTEP AZ 系列,可以减少原点等外部传感器,有助于减少配线,实现小型化。 即使在定位运转过程中因紧急停止或停电而导致电源中断,[ABZO]机械式多回转绝对式编码器也能保留位置信息。 由于它是机械式的,因此不需要电池来保存。 无需担心购买电池的成本或维护信息期间出现问题。 此外,AZ 系列电动机本身可以取代传感器,将机器人的状态转换为数值。

监视机器人状态以达到最佳控制
想要限制转矩
可以限制输出,防止损坏机构和电动机。 当达到设定极限值时也会输出 TLC 信号,可供 PLC 侧侦测使用。
警报发生前的异常检测/停止
利用转矩及位置信息,可预知检测出警报前的异常。利用输出信号,还可以构建立即停止的系统。

每个运行区域均限制速度及转矩
根据区域传感器等外部信息输入信号,即可通过切换事先设定的转矩及速度进行运行。

可监控和收集各种电动机状态
反馈的状态可根据实现设定的阈值,当达到阈值时会输出信号,可用于提高装置安全性及预防保护。
电动机温度监控
可以实时反馈和监控温度。

累加负载监控
除瞬间负载率的监控外,可通过面积掌握电动机一次运行模式的负载率,并检测出数值。还可了解常年累积劣化等长期增加的负载。

ODO/TRIP监控
可监控累积转速,达到设定阈值时,可输出相关信息信号,可用于维护等。

减轻机器人机构尖端负载的小型轻量化电动机产品线
有多种小型、轻量的电动机和传动装置可供选择。 当用于末端轴时,它还有助于缩小机器人的尺寸并减少每个臂轴上的负载。
全方面支持自制机器人
在引进机器人时,您是否有设计方面的烦恼或不安,例如"想在公司内部制造机器人"、"商业产品在功能上过度设计"或"我不知道如何选择自制产品的电动机"? 本节基于我们建构的一个 DEMO 机来介绍重点。 此外,也为考虑内部机器人生产的客户提供相关服务。 如有任何疑问,请随时与我们联系。

相关产品
我们还提供机器人控制器,让您可以轻松设定、编程和运行使用αSTEP AZ 系列创建的机器人。

产品线
αSTEP 产品线
αSTEP AZ系列
- 机械式多回转绝对式编码器
可根据作为基准的原点,利用电动机轴检测±900转(1800 次旋转)※的绝对位置。- ※ 安装尺寸 20 mm、28 mm(30 mm)的产品为±450 圈(900 次旋转)。
- 免电池
由于定位信息是由 ABZO 编码器以机械方式管理的,因此即使电源关闭,或电动机与驱动器之间的电缆线断开,也可以保留定位信息。

αSTEP AR系列
- 由于传感器结构小巧紧致,因此电动机的整体长度有所减少。
- 耐热性、耐振动性等性能优于一般光学编码器。
- 由于不需要编码器电缆线,因此只需一条电缆即可连接电动机和驱动器。
- 也备有真空型,可在高达10-5~10-4Pa的真空环境下使用 。

产品阵容
系列 | AZ系列 | AR系列 | |
---|---|---|---|
特点 |
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|
位置传感器 |
ABZO(搭载免电池多回转绝对式编码器) ![]() |
转子位置检测传感器 ![]() |
|
电动机分辨率 | 3.6° ~ 0.036° | ||
原点返回方式 | 推压返回 | ○ | ○ |
外部传感器 | ○ | ○ | |
绝对式系统 | 免电池 | 电池供电(电池单独贩售) | |
连续运行 | △ (电动机传感器温度可能高达 85°C) |
○ | |
电动机种类 |
标准型 |
标准型 |
|
传动装置种类 |
电动滑台 |
电动滑台 |
|
驱动器种类 |
脉冲序列输入 |
脉冲序列输入 |
|
支持网络通讯 |
EtherNet/IP™ |
MECHATROLINK-Ⅱ※1 |
|
简易程序功能 | ○ | × | |
切断动力功能 | ○ | × | |
数据采集功能 | ○ | △ (部分项目无法监控) |
|
高真空型(10-5Pa) | × | ○ |
- ※1
- 经由网络转换器
- Harmonic Planetary、Harmonic Drive以及标志
是Harmonic Drive Systems Inc.的注册商标。
- EtherCAT®为Beckhoff Automation GmbH(德国)授权,已取得专利的技术的注册商标。
- EtherNet/IP™为ODVA的商标。
- PROFINET为PROFIBUS Nutzerorganisation e.V.(PNO)的商标或注册商标。
- MECHATROLINK为MECHATROLINK协会的注册商标。
- SSCNETⅢ/H为三菱电机株式会社的注册商标。
- CC-Link为CC-Link协会的注册商标。
- Modbus(RTU)为Schneider Automation Inc. 的注册商标。
电动机/传动装置的类型
电动机/减速机型电动机产品线
从安装尺寸20mm的电动机到各种减速机型电动机,我们准备了广泛的产品线。您可以根据转矩、精度(齿隙)和价格因素,选择最合适的类型。

标准型
安装尺寸 20mm~85mm

TS/TH减速机(直齿轮机构)
安装尺寸 42mm~90mm

直交轴FC减速机型(半轴齿轮机构)
安装尺寸 42mm、60mm

PS减速机型(行星齿轮机构)
安装尺寸 28mm~90mm

HPG减速机型
(HarmonicPlanetary®)
安装尺寸 40mm~90mm

谐波减速机型
(HarmonicDrive®)
安装尺寸 30mm~90mm
- Harmonic Planetary、Harmonic Drive以及
是Harmonic Drive Systems Inc.的注册商标。
配备αSTEP的电动传动装置产品线
东方马达拥有一系列电动传动装置产品,由电动机和机构一体化组成,以满足各种自动化设备的需求。由于搭载相同的电动机与驱动器,因此具有相同的可用性。无需外部传感器,从而减轻维护的负担。

电动滑台

电动缸

小型电动缸

中空旋转传动装置

电动夹爪

齿条・齿轮系统
驱动器种类
对应FA网络的驱动器
我们分别准备了支持EtherNet/IP、PROFINET、SSCNETⅢ/H、MECHATROLINK-Ⅲ、EtherCAT的产品。
可使用1条通信电缆线连接上位控制器与驱动器,节省配线。

- EtherNet/IP对应驱动器
- PROFINET对应驱动器
- SSCNETⅢ/H对应驱动器
- SSCNETⅢ/H对应多轴驱动器
- MECHATROLINK-Ⅲ对应驱动器
- MECHATROLINK-Ⅲ对应多轴驱动器
- EtherCAT对应驱动器
- EtherCAT对应多轴驱动器
αSTEP AZ系列 mini驱动器
此小型驱动器可通过RS-485通信进行控制。 取消开关和I/O连接器使得驱动器变得更小、更轻。 小巧的设计适合在狭小的空间内安装。 重量仅56克,即使安装在运动部件中,轻量化设计也能降低负载转矩和惯性惯量,从而提高机械和电控箱设计的灵活性。

内藏定位型驱动器
在驱动器上设定运行数据,通过PLC选择、执行运行数据的类型。与上一级之间的连接、控制可通过I/O、Modbus(RTU)/R5-485通信、FA网络中的任何 一个进行。使用网络转换器(另售),可通过CC-Link通信及MECHATROLINK通信进行控制。

脉冲序列输入型驱动器
通过对驱动器输入脉冲,执行运转的类型。利用用户自备的定位模块(脉冲发生器)进行电动机控制。 通过使用支援软件(MEXE02),可确认报警履历及各种状态监控。

与其他公司产品的支持/组合与连接
在此记载本公司产品连接其他公司PLC、变频器、机器人的相关信息。
可下载以下对象厂商与本公司产品的安装手册、组合数据、设定指南等,可有效缩短编程、启动时间,请务必利用。
适用厂商:
欧姆龙(OMRON)/基恩士(KEYENCE)/三菱电机/安川电机/倍福(Beckhoff)
西门子/研华科技股份有限公司/凌华科技股份有限公司/FANUC公司
- EtherCAT®是Beckhoff Automation GmbH(德国)获得专利授权的注册技术商标。
- EtherNet/IP™是ODVA的商标。
- PROFINET是PROFIBUS Nutzerorganisation e.V.(PNO)的商标或注册商标。
- MECHATROLINK是MECHATROLINK协会的注册商标。
- SSCNETⅢ/H是三菱电机株式会社的注册商标。
- CC-Link是CC-Link协会的注册商标。
- Modbus(RTU)是Schneider Automation Inc. 的注册商标。
给还不确定要哪种系列的您
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