αSTEP

Alpha STEP

是以步進馬達為基礎的馬達,採用獨創的混合式控制方式,兼具「開回路控制」與「閉回路控制」的優點。適合用於控制位置、速度、轉矩等用途。

步進馬達、伺服馬達課題的解決提案

αSTEP
概要、相關資訊

什麼是αSTEP?

什麼是αSTEP(Alpha STEP)?

αSTEP是以步進馬達為基礎的馬達,採用獨創的混合式控制方式,兼具「開回路控制」與「閉回路控制」的優點。
步進電機是能夠在開回路中精確控制旋轉角度和轉速的馬達,廣泛應用於半導體製造設備和醫療分析儀等工業領域。αSTEP的開發理念是透過開回路控制來提高步進馬達的可靠性。與伺服馬達一樣,αSTEP可以提供高精度定位和速度控制,並將馬達產生的轉矩限制在任何所需值的控制。中低速度範圍內的高轉矩使其適合短距離定位。另一個吸引人的特點是其廣泛的產品線,其中包括DC電源輸入和緊湊的尺寸。

αSTEP的產品定位示意圖
αSTEP的產品定位示意圖
安裝尺寸60 mm輸出功率參考
安裝尺寸60 mm輸出功率參考
  • 伺服馬達的輸出(W)是將「額定轉速」運轉時的輸出(W)標示為「額定輸出」。另一方面,由於步進馬達具有高精度定位和中低速時的高轉矩的特特性,因此沒有「額定轉速」,因此沒有給出「額定輸出功率」。由於透過「轉速」計算出的輸出(W)也會發生變化,因此這裡顯示標準型馬達的轉矩作為參考,以確定多少W對應於伺服馬達的額定轉矩。

αSTEP會根據情況自動在開回路控制和閉回路控制之間切換,同時持續監視位置和其他因素。通常,與步進馬達一樣,運動透過開回路控制與命令同步。如果因過負載導致位置偏差超過±1.8°,則像伺服馬達一樣切換到閉回路控制進行補償。

通常時(開回路控制)
過負載時(閉回路控制)

αSTEP的歷史

第一台αSTEP的AS系列於1998年推出。2007年,推出AR系列,滿足馬達省電低發熱量及工業網路相容性的需求。被認定為節能產品,並於2008年榮獲第29屆經濟產業大臣獎優秀節能設備獎。2013年,推出了配備無電池多圈數絕對式編碼器的AZ系列。現在可以在沒有電池的情況下建造絕對式系統。因此,在過去的20年裡,αSTEP隨著時代的變化而不斷發展。如今,我們的產品已受到許多客戶的好評,並廣泛應用於工廠自動化(FA)、半導體、電子元件製造設備和醫療設備等領域。

αSTEPAS系列→AR系列→AZ系列

αSTEP的優勢

設計

高響應性

利用步進馬達的高響應性,可以在短時間內移動短距離。針對指令可立即驅動馬達,毫無延遲。

高應答
即使負載突然波動和突然加速也能連續運轉

開回路控制的反應能力與指令沒有時間滯後,可實現敏捷的動作。透過閉回路控制來處理突然的負載波動。萬一出現異常情況,則會輸出Alarm信號。

即使負載突然波動和加速也能連續運轉
保持停損位置而不會出現振盪

定位時,馬達以其自身的保持力停止,不會出現振盪。因此,它非常適合機構剛性較低、需要停止時無振動的應用。

免增益調整

由於通常採用開回路控制,因此即使由於使用皮帶機構、凸輪、鏈條傳動等而導致負載變動,也無需增益調整即可進行定位。

省電
減少馬達損耗

我們審查了馬達使用的鐵芯材料,並對磁路和定子繞組進行了最佳化。在損耗達到峰值的1000 r/min附近,無負載損耗比傳統產品減少了約90 W,從120 W降至30 W。最大負載(100%負載係數)時的損耗也從80 W降至25 W,減少了約55 W。

馬達速度損失特性
馬達轉速損失特性
驅動器消耗電力減少2

驅動器的PWM控制已改進,可顯著降低損耗。馬達和驅動器作為一個組合單元的消耗電力也大大降低。右表為1000 r/min時的消耗電力比較,負載率為50%時,與以往機型相比可節能45%。

消耗電力比較
消耗電力比較
降低馬達發熱量

降低消耗電力的同時也降低了馬達的發熱量。常規產品中,環境溫度25℃,轉速1600 r/min,2秒運轉3秒停止的工況下,外塗層溫度達到100℃左右,而ARM66AC同等條件下外塗層溫度約50℃,溫度上升降低1/3。

透過熱成像檢測馬達外塗層溫度
透過熱成像檢測馬達外塗層溫度

產品線

除了標準型馬達外,我們還提供減速機型馬達和將馬達與機械部件結合的電動模組產品。驅動器可提供AC電源輸入(100V-240V)和DC電源輸入(DC24V/DC48V)。另亦備有對應各種FA網路的產品。在同一設備中選擇同系列的馬達和驅動器可以整合用於接線、控制和維護的組件,從而減少啟動所需的時間和精力。

產品線
  • Harmonic Planetary、Harmonic Drive和Harmonic Drive Systems,Inc.標誌是Harmonic Drive Systems Inc.的註冊商標。  
  • *Ether CAT®為Beckhoff Automation GmbH(德國)授權,已取得專利的技術的註冊商標。
  • *EtherNet/IP™為ODVA的商標。
  • *PROFINET為PROFIBUS Nutzerorganisation e.V.(PNO)的商標或註冊商標。
  • *MECHATROLINK為MECHATROLINK協會的註冊商標。
  • *SSCNET Ⅲ/H為台灣三菱電機股份有限公司的註冊商標或商標。
  • *CC-Link為CC-Link協會的註冊商標。
  • *Modbus(RTU)為Schneider Automation Inc.的註冊商標。

可用性

全球支援海外標準

全球支援海外標準

產品電壓規格有單相AC100V/AC200V系統、三相AC200V系統和DC電源輸入,可在全球主要國家使用。每個系列均經過UL/CSA規格認證、符合EN規格,並具有CE標誌。

東方馬達WEB Shop

訂購一台即可免運

您可以透過我們的WEB Shop、電話或電子郵件訂購1台用於製作試用機。有關批量生產的信息,請聯繫我們。海外也可購買。

採用實績

αSTEP不僅可以控制高精度定位和速度控制,還可以將馬達產生的轉矩限制在給定值。中低速度範圍內的高轉矩使其適合短距離定位。另一個吸引人的特點是其廣泛的產品線,其中包括DC電源輸入和小巧的尺寸。它已被廣泛應用於可以利用這些特性的應用。以下是一些實際採用結實績,以及採用它們的主要原因。

FA(工廠自動化)

FA(工廠自動化)

此機器用於工廠自動化需要搬運、推、拉、抓等多種動作的場合。我們透過各種FA網路和電動模組產品來支持您正在尋求的運動。

半導體製造設備

半導體製造設備

它已在需要微米級精度的半導體製造設備中使用多年。不僅在運輸過程中抑制振動,而且在靜止期間也抑制振動。

精密平台

精密平台

αSTEP用於需要精確移動到給定位置的精密平台。分析儀、檢查裝置等多種設備實現高精度定位。

醫療配藥設備和分析儀

醫療配藥設備和分析儀

我們的產品多年來一直在需要更可靠特性和品質的醫療設備領域得到信賴和使用。
閉回路控制在緊急情況下輸出Alarm並通知使用者馬達旋轉異常。

食品稱重和包裝機

食品稱重和包裝機

我們的產品用於需要高處理速度的設備的稱重和包裝機械。它們的威力透過短行程的重複定位:例如標籤貼等;得以體現,並有助於縮短設備生產節拍。

自製機器人

自製機器人

近年來,我們的產品在自製機器人的應用不斷增加。它有助於實現機器人所需的輕巧性以及狀態監視和轉矩限制。

設備自製事例

我們也在製造工廠的自製設備中使用αSTEP。除了設備的結構和系統配置之外,也說明了各軸產品選擇的要點。
我們有一個頁面提供從設備設計到啟動的支援資訊。

應對機器人需求

在人力資源短缺的背景下,近來對「可以取代人類勞動力的機器人」的需求日益增長。在越來越多的情況下,公司開始考慮在內部製造更小、可以執行所需生產線工作的機器人。αSTEP AZ系列配備了無需電池的絕對式系統,以及小巧的控制馬達,以滿足機器人小型化和自我生產的需求。

機械式多圈數絕對式編碼器減少檢知器使用並消除電池

使用αSTEP AZ系列,可以減少原點等外部檢知器,有助於減少配線,並實現小巧的結構。即使在定位運轉過程中因緊急停止或停電而導致電源中斷,[ABZO]機械式多圈數絕對式編碼器也能保留位置資訊。由於它是機械式的,因此不需要電池來保存資料。無需擔心購買電池的成本、操作或維護期間出現的問題。此外,AZ系列馬達本身可以取代檢知器,將機器人的狀態轉換為數值。

AZ系列詳細請點選此處

αSTEP AZ系列

監視機器人狀態以達到最佳控制

想要限制轉矩

可以限制輸出,防止損壞機構和馬達。當達到設定極限值時也會輸出TLC信號,可供PLC側偵測使用。

異常檢測並在Alarm前停止

利用轉矩和位置訊息,可以在轉矩之前檢測到可預測的異常情況。可以將輸出信號輸入上位控制器中,建構即時停止系統。

異常檢測並在Alarm前停止

每個操作區域的轉速和轉矩限制

將區域檢知器等外部信號輸入後,可切換為預先設定之轉矩或轉速等級進行運轉。

每個操作區域的轉速和轉矩限制

能夠監視和收集一系列馬達狀態

部分產品可預先設定臨界值,當回授狀態達到臨界值時即會輸出信號。這可用於預防性維護並提高設備安全性。

馬達溫度監視

可以同步監視機器人馬達溫度。

馬達溫度監視
累積負載監視

馬達負載率可以按面積確定並作為值進行檢測。便於當您想了解如隨時間惡化的長期負載變化等資訊時。

累積負載監視
ODO/TRIP監視器

允許您監視馬達的總轉數。這可以用於維護等。

ODO/TRIP監視

減輕機器人機構尖端負載的小型輕量化馬達產品線

有多種小巧、輕型馬達和模組產品可供選擇。當用於末端軸時,它還有助於縮小機器人的尺寸並減少每個臂軸上的負載。

全方面支援自製機器人

在部署機器人時,您是否有設計方面的顧慮或疑慮,例如「我想在內部製造機器人」、「商業產品在功能上過度設計」或「我不知道如何選擇自製產品的馬達」-內部生產”? 本節基於我們建構的一個DEMO機來介紹重點。此外,也為考慮內部機器人生產的客戶提供相關服務。如有任何疑問,請隨時與我們聯繫。

詳情請點選此處

相關產品

我們還提供機器人控制器,讓您可以輕鬆設定、編程和運行使用αSTEP AZ系列創建的機器人。

只要3步驟,任誰皆可成為機器人大師。

產品線

αSTEP產品線

αSTEP AZ系列

  • 機械式多圈數絕對式編碼器
    可從標準原點檢知馬達軸±900運轉(1800運轉量)*的絕對位置
    • * 安裝尺寸20 mm、28 mm(30 mm)的產品為±450圈(900圈)。
  • 無需電池
    由於定位資訊是由ABZO檢知器機械管理的,因此即使電源關閉,或馬達與驅動器之間的電纜線斷開,也可以保留定位資訊。
αSTEP AZ系列

αSTEP AR系列

  • 由於檢知器結構小巧緊緻,因此馬達的整體長度有所減少。
  • 耐熱性、耐振動性等性能優於一般光學編碼器。
  • 由於不需要編碼器電纜線,因此只需一條電纜即可連接馬達和驅動器。
  • 也備有真空型,可在高達10的真空環境下使用-5〜10-4Pa。
αSTEP AR系列

產品線

系列 AZ系列 AR系列
特徵
  • 搭載無需電池絕對式編碼器無需外部檢知器。
  • 多種功能和網路對應產品。
αSTEP AZ系列
  • 功能簡單,連續運轉。
αSTEP AR系列
檢知器位置

ABZO(搭載無需電池多圈數絕對式編碼器)

αSTEP AZ系列

Resolver

αSTEP AR系列
馬達解析度 3.6°~0.036°
Homing method 推動
外部檢知器
絕對式系統 無需電池 電池供電(電池單獨販售)
連續運轉
(馬達檢知器溫度可能高達85°C)
馬達種類

標準型
TS減速機(平齒輪機構)
直交軸FC減速機型(面齒輪機構)
PS減速機型[行星式齒輪機構]
HPG齒輪傳動(諧波行星齒輪®)諧波傳動系統公司徽標 諧和式減速機型(HarmonicDrive)諧波傳動系統公司徽標

標準型
FR減速機(平齒輪機構)
直交軸FC減速機型(面齒輪機構)
PS減速機型(行星式齒輪機構)
PF減速機(行星式齒輪機構)
諧和式減速機(Harmonic Drive)®諧波傳動系統公司徽標真空型

模組產品種類

電動滑台
電動缸
中空旋轉平台
小型電動缸
電動夾爪
齒條、齒輪系統

電動滑台
電動缸
中空旋轉平台

驅動器類型

脈波輸入
內藏定位功能 弗萊克斯標誌 RS-485通訊附脈波列輸入
EtherNet/IP對應
PROFINET對應
SSCNETIII/H對應
MECHATROLINK-III
EtherCAT對應
多軸驅動器(DC電源輸入)
mini驅動器

脈波列輸入
內藏定位功能 弗萊克斯標誌

相容網路類型

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

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

序列功能 ×
切斷動力功能 ×
資料採集功能
(部分項目無法監視)
高真空型(10-5Pa) ×
1
經由網路轉換器
  • HarmonicPlanetary、HarmonicDrive和HarmonicDriveSystems,Inc.標誌是HarmonicDriveSystemsInc.的註冊商標。  
  • *EtherCAT®為BeckhoffAutomationGmbH(德國)授權,已取得專利的技術的註冊商標。
  • *EtherNet/IP™為ODVA的商標。
  • *PROFINET為PROFIBUSNutzerorganisatione.V.(PNO)的商標或註冊商標。
  • *MECHATROLINK為MECHATROLINK協會的註冊商標。
  • *SSCNETⅢ/H為台灣三菱電機股份有限公司的註冊商標或商標。
  • *CC-Link為CC-Link協會的註冊商標。
  • *Modbus(RTU)為SchneiderAutomationInc.的註冊商標。

馬達/模組產品類型

馬達/減速機型馬達產品線

提供各種馬達,從安裝尺寸為20 mm的業界最小馬達到各種減速機型馬達。可根據轉矩、精度(齒隙)和價格從各種減速機型馬達中選擇最佳類型。

標準型

標準型

安裝尺寸20 mm~85 mm

TS/TH減速機(平齒輪機構)

TS/TH減速機(平齒輪機構)

安裝尺寸42 mm~90 mm

直交軸FC減速機型(面齒輪機構)

直交軸FC減速機型
(面齒輪機構)

安裝尺寸42 mm、60 mm

PS減速機型(行星式齒輪機構)

PS減速機型
(行星式齒輪機構)

安裝尺寸28 mm~90 mm

HPG減速機型(諧波行星®)

HPG減速機型諧波傳動系統公司徽標 (諧波行星®)

安裝尺寸40 mm~90 mm

諧和式減速機型(HarmonicDrive®)

諧和式減速機型諧波傳動系統公司徽標 (Harmonic Drive®)

安裝尺寸30 mm~90 mm

  • HarmonicPlanetary、HarmonicDrive和HarmonicDriveSystems,Inc.標誌是HarmonicDriveSystemsInc.的註冊商標。  

配備αSTEP的電動模組產品產品線

東方馬達擁有一系列電動模組產品,由馬達和機械部件組成,以滿足各種自動化設備的需求。馬達和模組產品具有相同的可用性。選擇配備AZ系列的產品,可以無需外部檢知器,從而減輕電工和維護人員的負擔。

電動滑台

電動滑台

電動缸

電動缸

小型電動缸

小型電動缸

中空旋轉平台

中空旋轉平台

電動夾爪

電動夾爪

齒條、齒輪系統

齒條、齒輪系統

驅動器類型

對應FA網路的驅動器

提供EtherNet/IP、PROFINET、SSCNET III/H、MECHATROLINK-III、and EtherCAT等的產品支援。
可使用1條通訊電纜線連接上位控制器與驅動器,節省配線。

對應FA網路的驅動器EtherNet/IP、PROFINET、SSCNETIII/H、MECHATROLINK-III、EtherCAT

αSTEP AZ系列mini驅動器

此小型驅動器可透過RS-485通訊進行控制。取消開關和I/O連接器使得驅動器變得更小、更輕。小巧的設計適合在狹小的空間內安裝。重量僅56克,即使安裝在運動部件中,輕量化設計也能降低負載轉矩和慣性慣量,從而提高機械和電控箱設計的靈活性。

αSTEP AZ系列mini驅動器

αSTEPAZ系列mini驅動器

內藏定位功能型驅動器

可將運轉資料設定在驅動器中,從上位選擇並執行運轉資料。主機系統連線和控制透過以下任一方式執行:I/O、Modbus(RTU)/RS-485通訊或FA網路。使用網路轉換器(另售)可進行CC-Link、MECHATROLINK、EtherCAT通訊。

由於驅動器中具備馬達運轉所需的資訊,因而能減輕上位PLC的負擔。

脈波列輸入型驅動器

配合輸入驅動器的脈波信號,執行運轉。馬達控制由客戶提供的定位模組(脈波產生器)執行。
使用支援軟體(MEXE02),即可確認Alarm履歷或監視各種狀態。

脈波列輸入型驅動器+支援軟體

與其他公司產品的支援/組合和連接

在此記載本公司產品連接其他公司「觸碰螢幕」、「PLC」之相關資訊。
除了可下載對象廠商的畫面範例與連接指南,也介紹可直接連接本公司產品與其他公司機器之通訊電纜線。可有效縮短程式設計、啟動時間,敬請活用。
適用廠商:
基恩斯股份有限公司/施耐德電機股份有限公司 /HakkoElectronicsCo.,Ltd. /三菱電機公司/基恩士株式會社/
歐姆龍株式會社/日立工業設備系統有限公司 /安川電機株式會社

  • *EtherCAT®為BeckhoffAutomationGmbH(德國)授權,已取得專利的技術的註冊商標。
  • *EtherNet/IP™為ODVA的商標。
  • *PROFINET為PROFIBUSNutzerorganisatione.V.(PNO)的商標或註冊商標。
  • *MECHATROLINK為MECHATROLINK協會的註冊商標。
  • *SSCNETⅢ/H為台灣三菱電機股份有限公司的註冊商標或商標。
  • *CC-Link為CC-Link協會的註冊商標。
  • *Modbus(RTU)為SchneiderAutomationInc.的註冊商標。

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選購指南,將為您介紹最適合您設備的產品系列。透過選擇設備應用例,並根據指南選項即可篩選產品系列。

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課題解決

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客戶設備課題的解決方案。介紹在實際生產現場使用的設備的內部製造事例,以及為解決設備問題的推薦產品的相關應用事例。