Linearschrittmotoren sind eine bewährte Lösung zur Realisierung präziser linearer Positionierung. Durch die Integration von Gewindespindel und Schrittmotor in einer einzigen Einheit entfällt die Notwendigkeit einer Kupplung, wodurch Bauraum eingespart und die Montageeffizienz des Systems verbessert wird.
Je nach konstruktivem Aufbau lassen sich Linearschrittmotoren in drei Bauformen unterteilen: externe Linearschrittmotoren, freilaufende Linearschrittmotoren und geführte Linearschrittmotoren. Eine modulare Plattform, die einen Linearschrittmotor mit zusätzlichen Komponenten integriert, wird als Linearantrieb bezeichnet.
Externer Linearschrittmotor
Die Gewindespindel des externen Linearschrittmotors ist in den Motorläufer integriert und dient als Abtriebswelle des Motors. Die Antriebsmutter befindet sich außerhalb des Motors, greift in die Gewindespindel ein und ist mit dem angetriebenen Mechanismus verbunden. Wenn der Motor rotiert, bewegt sich die Mutter linear entlang der Gewindespindel.
Freilaufender Linearschrittmotor
Beim freilaufenden Linearschrittmotor ist die Mutter in den Motorläufer integriert, und die Gewindespindel verläuft durch die Mitte des Läufers. Diese Bauform unterstützt zwei Montagekonfigurationen:
- Konfiguration 1: Der Motorkörper wird befestigt und die Gewindespindel gegen Verdrehen gesichert (z. B. durch eine Linearführung oder eine Verdrehsicherung). Wenn der Läufer rotiert, fährt die Gewindespindel linear aus oder ein.
- Konfiguration 2: Die Gewindespindel wird ortsfest fixiert und der Motorkörper bleibt ungeführt. Wenn der Läufer rotiert, verfährt der gesamte Motor linear entlang der Gewindespindel.
Geführter Linearschrittmotor
Beim geführten Linearschrittmotor ist die Mutter in den Motorläufer integriert, und die Gewindespindel verläuft durch die Mitte des Läufers. Die Gewindespindel ist mit einer Schubstange (Stößel) verbunden, und eine Verdrehsicherung (z. B. eine Keilwellenführung oder ein Keilprofil) verhindert die Rotation der Gewindespindel. Beim Anlaufen des Motors treibt die rotierende Mutter die Gewindespindel und den damit verbundenen Stößel zu einer linearen Bewegung an.
Linearantrieb
Ein Linearantrieb ist eine hochintegrierte Bewegungsplattform, die eine Drehbewegung in eine gleichmäßige und präzise Linearbewegung umwandelt. Er integriert mehrere Komponenten wie Linearmotoren, Treiberschaltungen und Sensoren. Das Führungssystem und das Antriebssystem sind präzise montiert und zu einer einzigen Einheit zusammengefasst.
