αSTEP

αSTEP(αSTEP)/系列筛选

结合了“开环控制”的优点和“闭环控制”的优点,“混合”的独特控制进行的,基于步进电动机的电动机。适用于位置、速度、转矩的控制。

步进电动机、伺服电动机的解决方案提案

αSTEP
概要・相关信息

什么是αSTEP?

什么是αSTEP(Alpha STEP)?

αSTEP 是以步进电动机为基础的电动机,采用独创的混合式控制方式,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机,广泛应用于半导体制造设备和医疗分析仪等工业领域。 αSTEP 的开发理念是通过开环控制来提高步进电动机的可靠性。 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的控制。 中低速度范围内的高转矩使其适合短距离定位。 另一个吸引人的特点是其广泛的产品线,其中包括 DC 电源输入和紧凑的尺寸。

αSTEP 的产品定位示意图
αSTEP 的产品定位示意图
安装尺寸 60 mm 输出功率参考
安装尺寸 60 mm 输出功率参考
  • 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「额定输出功率」。 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。 如果因过负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。

正常时(开环控制)
过载时(闭环控制)

αSTEP的历史

第一台αSTEP 的 AS 系列于 1998 年推出。 2007 年,推出 AR 系列,满足电动机电低发热量及工业网络兼容性的需求。 被认定为节能产品,并于 2008 年荣获第 29 届经济产业大臣奖优秀节能设备奖。 2013 年,推出了配备无电池多旋转绝对式编码器的 AZ 系列。 现在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。

α步进 AS系列→AR系列→AZ系列

αSTEP的优势

设计

高响应性

利用步进电动机的高响应性,可以在短时间内移动短距离。 针对指令可立即驱动电动机,毫无延迟。

高响应
即使负载突然波动和突然加速也能连续运转

开环控制的反应能力与指令没有时间滞后,可实现敏捷的动作。 透过闭环控制来处理突然的负载波动。 万一出现异常情况,则会输出 Alarm 信号。

即使负载急剧变化、急加速也能持续运行
保持停止位置而不会出现振动

定位时,电动机以其自身的保持力停止,不会出现振动。 因此,它非常适合机构刚性较低、需要停止时无振动的应用。

免增益调整

由于通常采用开环控制,因此即使由于使用皮带机构、凸轮、链条传动等而导致负载变动,也无需增益调整即可进行定位。

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。

电机转速损耗特性
电动机转速损失特性
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%。

功耗比较
消耗电力比较
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。

热成像仪测量的电机外壳温度
透过热成像检测电动机外涂层温度

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械部件结合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。

产品阵容
  • Harmonic Planetary、Harmonic Drive 和 Harmonic Drive Systems,Inc.标志是 Harmonic Drive Systems Inc.的注册商标。株式会社谐波驱动系统公司Logo
  • 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为台湾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

全球対応 海外规格

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。

东方电机 WEB商店

订购一台即可免运

您可以通过我们的 WEB Shop、电话或电子邮件订购 1 台用于制作试用机。 有关批量生产的信息,请联系我们。 海外也可购买。

采用实绩

αSTEP 不仅可以控制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。 另一个吸引人的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。 它已被广泛应用于可以利用这些特性的应用。 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)

FA(工厂自动化)

此机器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

半导体制造设备

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

精密平台

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

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

食品称重和包装机

我们的产品用于需要高处理速度的设备的称重和包装机械。 它们的威力透过短行程的重复定位:例如标签贴等; 得以体现,并有助于缩短设备生产节拍。

自制机器人

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。
我们有一个页面提供从设备设计到启动的支持信息。

螺丝紧固设备详情
螺丝紧固设备

螺丝紧固设备

多种产品零件供给设备详情
多种产品零件供给设备

多种产品零件供给设备

工作搬运设备详情
工作搬运设备

工作搬运设备

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。

机械式多旋转绝对式编码器减少传感器使用并消除电池

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,并实现小巧的结构。 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]机械式多旋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资料。 无需担心购买电池的成本、作或维护期间出现的问题。 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。

点此查看AZ系列详情

αSTEP AZ系列

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。

异常检测并在 Alarm 前停止

利用转矩和位置信息,可以在转矩之前检测到可预测的异常情况。 可以将输出信号输入上位控制器中,构建实时停止系统。

报警前的异常检测/停止

每个区域的转速和转矩限制

将区域传感器器等外部信号输入后,可切换为预先设定之转矩或转速等级进行运转。

根据运行区域限制速度和扭矩

能够监视和收集一系列电动机状态

部分产品可预先设定临界值,当反馈状态达到临界值时即会输出信号。 这可用于预防性维护并提高设备安全性。

电动机温度监视

可以同步监视机器人电动机温度。

电机温度监控
累积负载监视

电动机负载率可以按面积确定并作为值进行检测。 便于当您想了解如随时间恶化的长期负载变化等信息时。

累计负荷监控
ODO/TRIP 监视器

允许您监视电机的总转数。 这可以用于维护等。

ODO/TRIP监控

减轻机器人机构尖端负载的小型轻量化电机产品线

有多种小巧、轻型电机和模组产品可供选择。 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

在部署机器人时,您是否有设计方面的顾虑或疑虑,例如「我想在内部制造机器人」、「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」-「内部生产」? 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。

详情请点击此处

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。

3步骤让任何人成为机器人大师。

产品线

αSTEP 产品线

αSTEP AZ系列

  • 机械式多旋转绝对式编码器
    可从标准原点反馈电动机轴±900 运转(1800 运转量) 的绝对位置。
    • * 安装尺寸 20 mm、28 mm(30 mm)的产品为±450 圈(900 圈)。
  • 免电池
    由于定位信息是由 ABZO 传感器机械管理的,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 AZ系列

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 。
αSTEP AR系列

产品阵容

系列 AZ系列 AR系列
特点
  • 搭载免电池绝对式编码器无需外部传感器。
  • 多种功能和网络对应产品。
αSTEP AZ系列
  • 功能简单,连续运转。
αSTEP AR系列
传感器位置

ABZO(搭载免电池多旋转绝对式编码器)

αSTEP AZ系列

解析器

αSTEP AR系列
电动机分辨率 3.6° ~ 0.036°
归位方法 推动
外部传感器
绝对式系统 免电池 电池供电(电池单独贩售)
连续运转
(电动机传感器温度可能高达 85°C)
电动机种类

标准类型
TS 减速机(直齿轮机构)
直交轴 FC 减速机型(面齿轮机构)
PS 减速机(行星齿轮机构)
HPG减速机型(谐波行星齿轮R)株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ ロゴ 谐波减速机型(HarmonicDriveR)株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ ロゴ

标准型
TH减速机型(直齿轮机构)
直交轴 FC 减速机型(面齿轮机构)
PS 减速机型(行星式齿轮机构)
PN 减速机(行星式齿轮机构)
谐波减速机型(谐波驱动R)株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ ロゴ真空型

模块产品种类

电动滑台
电动缸
中空旋转传动装置
小型电动缸
电动夹爪
齿条・齿轮系统

电动滑台
电动缸
中空旋转传动装置

驱动器种类

脉冲序列输入
内藏定位功能FLEX ロゴ 带RS-485通信的脉冲序列输入型
EtherNet/IP对应
PROFINET对应
SSCNETⅢ/H对应
MECHATROLINK-Ⅲ 系列
EtherCA对应
多轴驱动器(DC电源输入)
mini驱动器

脉冲序列输入
内藏定位功能 FLEX ロゴ

兼容网络类型

EtherNet/IP™
PROFINET
SSCNETⅢ/H
MECHATROLINK-Ⅱ※1
MECHATROLINK-Ⅲ
EtherCAT对应
CC-Link※1
Modbus(RTU)

MECHATROLINK-Ⅱ※1
MECHATROLINK-Ⅲ※1
EtherCAT※1
CC-Link※1
Modbus(RTU)

序列功能 ×
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) ×
定价
(电动机、驱动器、1m电缆)
68,200日元 50,800日元

※1

经由网络转换器

  • HarmonicPlanetary、HarmonicDrive以及HarmonicDriveSystems,Inc.标志是 HarmonicDriveSystemsInc.的注册商标。株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ ロゴ
  • 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为台湾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/模组产品类型

电动机/减速机型电动机产品线

从安装角度尺寸20mm的行业最小级别电动机到各种齿轮电动机,我们准备了广泛的产品线。您可以根据扭矩、精度(齿隙)和价格考虑,选择最合适的类型。

标准类型

标准型

安装尺寸 20 mm~85 mm

TS/TH齿轮型(平面齿轮机构)

TS/TH 减速机 (直齿轮机构)

安装尺寸 42 mm~90 mm

直交轴FC齿轮型(面齿轮机构)

直交轴 FC 减速机型
(面齿轮机构)

安装尺寸 42 mm、60 mm

PS齿轮型(行星齿轮机构)

PS 减速机型
(行星式齿轮机构)

安装尺寸 28 mm~90 mm

HPG齿轮型(谐波行星R)

HPG 减速机型株式会社谐波驱动系统公司Logo (谐波行星®)

安装尺寸 40 mm~90 mm

谐波齿轮型(谐波驱动R)

谐和式减速机型株式会社谐波驱动系统公司Logo (谐波驱动®)

安装尺寸 30 mm~90 mm

配备αSTEP 的电动传动装置产品产品线

东方马达拥有一系列电动传动装置产品,由电动机和机械部件组成,以满足各种自动化设备的需求。 电动机和模组产品具有相同的可用性。 选择配备 AZ 系列的产品,可以无需外部传感器,从而减轻电工和维护人员的负担。

电动滑块

电动滑块

电动缸

电动缸

紧凑型电动缸

小型电动缸

中空旋转执行器

中空旋转传动装置

电动夹爪

电动夹爪

齿条齿轮系统

齿条、齿轮系统

驱动器类型

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。

支持FA网络的驱动器 EtherNet/IP、PROFINET、SSCNETⅢ/H、MECHATROLINK-Ⅲ、EtherCAT

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。

αSTEP AZ系列mini驱动器

αSTEP AZ系列 mini驱动器

内藏定位功能型驱动器

可将运转数据设定在驱动器中,从上位选择并执行运转资料。 主机系统连接和控制通过以下任一方式执行:I/O、Modbus(RTU)/RS-485 通信或 FA 网络。 使用网络转换器(另售)可进行 CC-Link、MECHATROLINK、EtherCAT 通讯。

将电机运行所需信息存储在驱动器中,减轻上位PLC的负担。

脉冲序列输入型驱动器

配合输入驱动器的脉冲信号,执行运转。 电动机控制由客户提供的定位模块(脉冲生成器)执行。
使用支援软件(MEXE02),即可确认 Alarm 履历或监视各种状态。

脉冲输入类型驱动器 + 支援软件

与其他公司产品的支持/组合和连接

在此记载本公司产品连接其他公司「触碰屏幕」、「PLC」之相关信息。
除了可下载对象厂商的画面范例与连接指南,也介绍可直接连接本公司产品与其他公司机器之通讯电缆线。 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

  • HarmonicPlanetary、HarmonicDrive以及HarmonicDriveSystems,Inc.标志是 HarmonicDriveSystemsInc.的注册商标。株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ ロゴ
  • 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为台湾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。

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