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ビュー： 0 著者：サイト編集者の公開時間：2025-07-25起源： サイト
精密線形運動に関しては、 線形ステッパーモーターは 多くの自動化およびメカトロニクスシステムで好ましい選択です。これらの中で、 キャプティブで はありません キャプティブリニアステッパーモーターは 、最も一般的に使用される2つのタイプです。どちらも電気パルスを制御された線形運動に変換しますが、が大きく異なります 設計、機能、設置、およびアプリケーションの適合性。この記事では、を提供し 非キャプティブと飼育の線形ステッパーモーターの包括的な比較、エンジニアとデザイナーが特定のモーションコントロールのニーズに最適なソリューションを選択するのを支援します。
キャプ テスリニアステッパーモーターは、 を備えています モーターボディを自由に移動するリードネジ。ネジは内部にねじ付きのローターと接続されており、ローターが回転すると、シャフトを直線的に外側または内側に駆動します。モーターハウジングは静止したままですが、リードネジはそれを通過します。
非キャプティブ線形ステッパーモーターは、電気パルスを正確で制御可能な に変換するための強力で空間効率の高いソリューションです 線形運動。内部回転防止メカニズムなしで設計されたこれらのモーターにより、鉛ねじ（シャフト）がモーターボディを移動できるようになり、 柔軟性、高精度、コンパクトなフォームファクターを提供します。この記事では、 重要な特性の概要を説明しています。 非キャプチャ型リニアステッパーモーターズを幅広い自動化およびモーション制御アプリケーションに理想的な選択肢にする
非キャプチャ型ステッパーモーターの最も決定的な特性の1つは、 直接線形運動を生成する能力です。 ローターに統合されたネジ鉛ねじを介してこれにより 、ベルト、ギア、またはその他の機械的翻訳メカニズムの必要性がなくなり、線形モーションシステムの設計が大幅に簡素化されます。
それがどのように機能するか： 内部ローターはスレッドされ、ステップ信号に応じて回転します。ローターと協力したリードネジは、モーターハウジングを直線的に移動します。
とは異なり、非 飼育モーター組み込みの旋回シャフトと固定ストローク制限を備えた キャプティブモーターにより、シャフトが モーターボディを通って自由に伸びまたは格納することができます。
旅行はリードネジの長さによってのみ制限されるため、延長またはカスタマイズ可能な移動距離を必要とするアプリケーションに最適です。
3Dプリンター、CNCシステム、および数インチを超えた動きが必要な検査プラットフォームで一般的です。
キャプティブモーターには 内部ガイドロッドや回転防止メカニズムは含まれていないため、通常、飼育型バリアントよりも 小さくて軽量です 。
これにより、スペースが制約されているアプリケーションやアプリケーションに最適です。 減量が重要な、医療機器やポータブルシステムなどの
のおかげで ステップベースの制御メカニズム、非キャプティブステッピングモーターズが提供しています。
正確な増分運動 （ネジピッチとステップ角に応じて、マイクロステップあたり1.25ミクロンという低い）。
繰り返し可能なポジショニング。 ほとんどのユースケースでフィードバックを必要とせずに
一般的なステップアングルには、 1.8°（200ステップ/rev） および 0.9°（400ステップ/Rev）が含まれ、マイクロスピングにより解像度をさらに強化できます。
ます 非キャプティブモーターのリードネジは、アプリケーションの速度と解像度のニーズに基づいて選択でき.
ファインピッチネジは、 より高い解像度とより滑らかな動きを提供します。
粗いピッチネジは 、より速い旅行を可能にしますが、解像度は低くなります。
ネジは、さまざまな材料（ステンレス鋼、合金鋼）および糸（ACME、台形、カスタム）で選択できます。
非キャプティブモーターのユニークな特徴は、 ネジの回転を防ぐための内部メカニズムが含まれていないことです。したがって、線形運動を達成するには、シャフトは回転から外部的に制限されている必要があります。
一般的なソリューションには、 外部線形ガイド、ブッシング、レール、またはアセンブリが含まれます。荷重がフレームに固定されている
ほとんどのキャプテスモーターは、 オープンループモードで動作します。ここで、モーションはフィードバックなしで入力ステップによって制御されます。ただし、エンコーダを備えた クローズドループバージョンは、 を必要とするアプリケーションに利用できます リアルタイムの位置確認とエラーの修正.
オープンループ： 制御を簡素化し、コストを削減します。
閉ループ： さまざまな負荷の下での信頼性と精度を向上させます。
モーター 旅行の方向と距離は、 ドライバーまたはコントローラーを通じて完全にプログラム可能です。
方向は 、ステップ信号の位相シーケンスを変更することにより制御されます。
距離は パルスの数によって決定されます。
速度 はパルス周波数によって調整されます。
これにより、 柔軟で飛行中の制御が可能になります。 自動システムでのモーションプロファイルの
すべてのステッピングモーターと同様に、非キャプチャ型バージョンは 高い保持トルクを示し、静止した場合でも 、エネルギーを与えたときに ドリフトなしで位置を維持できます。
これは、ピックアンドプレイスアームやシリンジポンプなどのモーション間隔の間に精度を保持する必要があるアプリケーションで特に役立ちます。
彼らののおかげで モジュラーデザイン, 非キャプティブな線形ステッピングモーターは、 多種多様な機械システムに簡単に統合できます。彼らは：
垂直または水平に取り付けられています
外部ガイド、センサー、および制限スイッチと組み合わせます
同期された多軸モーションのためにコントローラーと組み合わせて使用されます
ため ベルト、外部ギア、またはロータリーエンコーダー（オープンループモデル）がない、キャプティブモーターは最小限のメンテナンスを必要とします。
通常、外部ガイドの周期的な潤滑は リードネジ と アライメントチェックの 、通常、長寿命と性能を確保するのに十分です。
のユニークな特性 キャプチャ型リニアステッピングモーターは、 次のことに最適です。
3Dプリンター
実験室の自動化
医療機器
半導体機器
ロボットアーム
光学システム
産業検査段階
非キャプテスリニアステッパーモーターは、機械的複雑さを最小限に抑えながら 提供するコンパクトで効率的で柔軟なモーション制御ソリューションとして際立っています 直接的な正確な線形作動を 。それらの主要な特性は、 無制限の移動長、高い位置の精度、カスタマイズ可能な設計オプションなど、幅広い産業やユースケースに適しています。 Precision Lab AutomationまたはIndustrial-Grade CNCマシンのいずれであっても、非キャプティブモーターは、正確で再現可能な動きのための堅牢な基盤を提供します。
には、 拘束された線形ステッピングモーター一方、 内部ガイダンスと回転防止メカニズムが含まれています。リードネジはモーター内に囲まれ、 プランジャーまたはシャフトに接続されています。 ハウジングから突き出ている内部ローターが回転すると、シャフトが出入りしますが、 回転しません。内部防止アセンブリのおかげで
キャプティブリニアステッパーモーターは、電気パルス入力を に変換するように設計された高度に特殊な電気機械装置です 正確な短距離線形運動。これらのモーターはの一種です。 統合された線形アクチュエータ、従来のステッパーモーターの特徴と組み込みの線形翻訳メカニズムと回転防止システムを組み合わせたコンパクトなフォームと内部ガイド構造のため、 精度、空間効率、統合の容易さが 重要なアプリケーションで広く使用されています。
この記事では、 重要な特性の概要を説明します 作成する 飼育型線形ステッピングモーター。 最新のモーションコントロールシステムに独自に適した
飼育下線形ステッピングモーターの最も特徴的な特徴の1つは、 内部防止アセンブリです。モーター内のネジ付き鉛ねじは、通常は スプライドシャフトと回転防止ブッシングを含むガイドメカニズムによって回転するのを防ぎます.
これにより、出力シャフト（プランジャーとも呼ばれます）が 内外で直線的に移動することができます モーターボディの 回転せずに.
この設計により 、外部の回転防止ガイドの必要性が排除され、真のプラグアンドプレイ線形ソリューションになります。
キャプティブリニアステッパーモーターは、完全に自己完結型のアクチュエーターです。彼らは統合します：
ステッピング モーター
ローター 内部的にねじ付き
ねじ 捕虜の鉛
シャフト 旋回防止プランジャーまたは
内部 ガイドスリーブ
この スペース節約設計により 、システムに必要なコンポーネントの数が減り、 アセンブリ、アラインメント、メンテナンスが簡素化されます.
キャプティブモーターは、 短く正確な線形ストロークを必要とするアプリケーション用に設計されています通常 0.5インチから4インチの範囲の.
ストロークの長さは 工場で定義されており 、通常は調整不可能です。
これによりを含むタスクに最適です。 プッシュ/プル操作、インデックス作成、または再現性のある線形移動 、限られた範囲内の
キャプティブリニアステッパーモーターは、 ハイブリッドステッパーモーターの段階的運動原理を使用して動作します。各パルスは特定の線形変位に対応し、 非常に正確で再現可能なモーションコントロールを提供します.
標準ステップ角： 1.8°（200ステップ/rev）
ステップあたりの移動： リードスクリューピッチに依存します（例：0.01〜0.05 mm/ステップ）
マイクロステップ： スムーズな動きのステップの最大1/16または1/32までの解像度を増やす
統合されたアクチュエータのデザインのおかげで、 キャプティブモーターをマウントして、最小限のエンジニアリング努力で使用できます。必要ありません：
外部ガイド
回転防止システム
追加の機械的変換デバイス
これにより、Captive Motorsは、製品開発を簡素化し、コンポーネントカウントを削減しようとしているOEMやシステムインテグレーターに最適です。
コンパクトなサイズにもかかわらず、飼育下のステッパーモーターはを生成できます。 有意な線形力 、ステッパーモーターのトルクとサイズの比率が高く、リードネジの機械的利点により、
などのサイズがあります Nema 8、11、14、17、および23
を必要とするアプリケーションに適しています 光から中程度の負荷の正確な作動
エネルギーを与えたときの高い保持力、動きのない位置を維持します
キャプティブリニアステッパーモーターは、 を可能にします 前後の線形移動によって完全に制御される ステップシーケンスと方向信号.
入力パルス位相シーケンスを変更することにより、方向は変更されます。
モーションは、マイクロコントローラー、PLC、またはモーションコントローラーを介してプログラム可能です。
自動化された医療機器、流体制御、およびテストシステムで一般的です。
自己完結型の設計により、キャプティブステッパーモーターは クリーンルーム環境 や 医療または実験装置に適しています.
外部ネジまたは開いたメカニズム= 汚染リスクの低下
滑らかで密閉された動き= 静かで清潔な操作
これらは、衛生ポンプ、自動分析装置、衛生と精度が不可欠な光学機器でよく使用されます。
のため 密閉された設計と内部ガイダンスシステム、飼育下のリニアステッパーモーターは、定期的なメンテナンスをほとんどまたはまったく必要としません。
潤滑するための露出した鉛ねじはありません
アライメントまたはクリーニングする外部ガイドはありません
静的または低いアプリケーションでの長い運用寿命
これはにつながります。 低い運用コストと高い信頼性、特に埋め込まれたシステムでは、
キャプティブリニアステッパーモーターは、 次のような追加のコンポーネントの必要性を減らします。
線形レール
外部リードネジ
カプラーまたはベルト
この外部部品の削減は、 システム全体のコスト、複雑さ、および組み立て時間を削減するため、キャプティブモーターは 費用対効果の高いソリューションになります。 製品メーカーにとって
コンパクトで統合されたフォームと短所の精度のため、キャプティブモーターは以下で使用されます。
医療機器 （たとえば、注入ポンプ、人工呼吸器のコントロール）
実験装置 （たとえば、自動サンプラー、ピペッティングシステム）
カメラと光学システム （ズームモジュールやフォーカスモジュールなど）
テスト自動化 （例えば、プローブの位置付け）
ポータブル機器 （例えば、ハンドヘルド診断ツール）
オフィスとコンシューマーエレクトロニクス
キャプティブリニアステッパーモーターは、 です。 空間効率の良い、精密駆動型、ユーザーフレンドリーなソリューション 短距離線形運動のための組み込まれた旋回、密閉されたリードネジ、コンパクトなデザインにより、 すぐに使用できる線形アクチュエーターを求めるOEM、エンジニア、システムデザイナーに最適です。優れた位置の精度、最小限のメンテナンスのニーズ、強制サイズの比率が高いため、キャプティブモーターは、医療、実験室、および自動化環境を要求する際に実証済みの選択です。
| を特徴としています | 非キャプティブ線形ステッピングモーター | キャプティブリニアステッパーモーター |
|---|---|---|
| シャフトの動き | 鉛ねじはモーターボディを移動します | シャフト（プランジャー）は、モーターから/外に移動します |
| rotation | 外部ガイドが必要です | 組み込みの回転防止メカニズム |
| ストロークの長さ | 無制限（リードネジの長さに依存） | 限定（内部ガイドの制約） |
| インストール | 外部アライメントが必要です | シンプルなプラグアンドプレイのセットアップ |
| フォームファクター | パーツをガイドせずに、よりコンパクト | 内部ガイドにより、わずかにかさばります |
| カスタマイズ | ストロークの長さと取り付けに高度にカスタマイズ可能 | カスタマイズ可能ではありませんが、展開しやすいです |
| ロード処理 | サイドロードの外部サポートが必要です | 独立して小さな負荷をサポートできます |
| 典型的なアプリケーション | 3Dプリンター、ロボット工学、ラボオートメーション | 医療機器、カメラフォーカスシステム、小さなアクチュエーター |
| メンテナンス | 外部ガイドにはメンテナンスが必要になる場合があります | 密閉システムによるメンテナンスが低い |
長い移動能力： シャフトは制限なくモーターを移動できます。
設計の柔軟性： ユーザーは、アプリケーションに基づいて、異なるネジの長さ、ピッチ、および外部ガイドを選択できます。
コンパクトボディ： 内部ガイダンスが全体的な運動寸法を減らすことはありません。
大規模システムの費用対効果： 外部レールまたはガイドがすでにシステムの一部である場合に理想的です。
単純化されたインストール： 内部ガイダンスは、外部サポートや複雑なセットアップを必要としないことを意味します。
統合システム： モーターとアクチュエータは1つのユニットにあり、エンジニアリング時間を短縮します。
ねじ回転の防止： 内部回転防止機能は、正確なタスクに最適なシャフトのねじれを防ぎます。
メンテナンスの低い： 自己完結型システムは一般に密閉されており、より少ないサービスが必要です。
を選択してください。 非キャプティブモーター アプリケーションのときに
必要です 長いまたはカスタムストロークの長さが
すでに 外部線形ガイドまたはサポートメカニズムが含まれています
が必要です 機械レイアウトには高い柔軟性
を含む 長い線形移動 ガントリーシステム、医療分析機器、科学的計器などの
を選択します。 キャプティブモーター アプリケーションのときに
が必要です 短く定義されたストローク
の利点 コンパクトで統合された線形アクチュエーター
正確なシャフトの回転を避ける必要があります（例えば、プッシュ/プルメカニズム）
スペースが制約し、 ターンキーソリューションを支持しています 外部の機械コンポーネントなしで
3Dプリンター： 押出機ヘッドを大規模なビルドエリアで正確に移動します。
ラボオートメーション： 長い線形距離にわたるサンプル輸送用。
検査システム： 目視検査セットアップにおける線形段階の制御。
医療ポンプ： コンパクトなデバイスでの精密投与配送。
カメラレンズ制御： 閉じ込められたスペースのズームまたはフォーカス機能。
ハンドヘルド機器： 診断ツールのプッシュロッドタイプモーション。
両方が 非キャプティブ および 飼育下の線形ステッパーモーターの 、同じ究極の機能を機能させます。デジタルパルスシグナルを信頼できる線形運動に変換しますが、非常に異なるシステム要件に応える方法でそうします。キャプティブモーターはに最適ですが 、統合された短所のタスク、非キャプションモーターは 設計の柔軟性と無制限の旅行をより高く提供します。自動化またはモーションコントロールプロジェクトに最適なソリューションを選択するとき、構造、制御、およびアプリケーションの適合の違いを理解することが不可欠です。
