¿Cómo funciona un motor paso a paso lineal?
1.Guías de motor paso a paso lineal
Un motor paso a paso lineal utiliza un motor paso a paso para generar movimiento lineal preciso a través de un tornillo de avance y una tuerca, convirtiendo el movimiento de rotación en movimiento lineal. Funciona mediante pulsos eléctricos que mueven el motor, y la tuerca se desplaza a lo largo del tornillo de avance. Existen dos tipos principales: los "cautivos", donde la tuerca está fija a la carcasa del motor y el tornillo se mueve, y los "no cautivos", donde el tornillo es el eje del motor y una tuerca externa se desplaza. 
2.Tipos comunes de motor paso a paso lineal
1.Actuador Cautivo (Captive): Incluyen un mecanismo antitorsión interno que impide que el vástago gire, asegurando un movimiento puramente lineal. La longitud de la carrera es fija y limitada por el diseño del motor.
2.Actuador No Cautivo (Non-Captive): El vástago roscado pasa a través del motor y puede extenderse a lo largo de cualquier longitud. La tuerca está integrada en el eje giratorio del motor. Requieren una guía externa y un sistema antirrotación en la aplicación.
3.Actuador Lineal Externo: El motor es un motor paso a paso rotativo estándar al que se le acopla externamente un tornillo de bolas (ball screw) o un tornillo de avance para convertir el movimiento rotativo en lineal.
3.Pasos de funcionamiento del motor paso a paso lineal
1.Control Electrónico y Envío de Pulsos:El proceso comienza en un controlador o driver electrónico, que es el "cerebro" del sistema.El controlador genera una serie de pulsos eléctricos digitales.El número de pulsos determina la distancia total que se moverá el elemento, mientras que la frecuencia de los pulsos (qué tan rápido se envían) determina la velocidad del movimiento.
2.Energización Secuencial de las Bobinas (Estátor):El motor tiene una parte fija llamada estátor, que contiene varias bobinas (devanados).El driver dirige la corriente eléctrica a estas bobinas en una secuencia u orden específico (ej. Fase A, luego B, luego C).
3.Creación y Desplazamiento del Campo Magnético:Cada bobina energizada se convierte en un electroimán, generando un campo magnético localizado con polos Norte y Sur.Al cambiar la bobina energizada en el orden correcto, el punto de máxima atracción magnética se desplaza linealmente a lo largo del estátor.
4.Interacción Magnética y Atracción del Elemento Móvil:El elemento móvil (vástago, platina o carro), que contiene imanes permanentes o material ferromagnético, reacciona a este campo magnético.El elemento móvil es atraído por el campo magnético más cercano, buscando alinearse con la posición de máxima fuerza.
5.El "Paso" Lineal:El diseño de dientes y ranuras del estátor y el elemento móvil está optimizado para que, al cambiar la energización de una bobina a la siguiente, el elemento móvil se mueva una distancia lineal fija y muy pequeña: el paso (step).
6.Movimiento Progresivo y Posicionamiento:La repetición continua de esta secuencia de energización hace que el elemento móvil "persiga" el campo magnético que avanza por el estátor.El resultado es un movimiento lineal controlado y altamente predecible, que permite un posicionamiento exacto sin necesidad de sensores de retroalimentación adicionales (en la mayoría de los casos de lazo abierto).
4.Ventajas de uso del motor paso a paso lineal
1.Control Digital Inherente: El movimiento se basa en pasos discretos y confiables. Cada pulso eléctrico se traduce en un movimiento lineal exacto y medible, lo que permite un posicionamiento preciso.
2.Ausencia de Juego Mecánico (Backlash): Al eliminar la necesidad de tornillos de avance o cajas de engranajes externos, se suprime el juego mecánico (backlash). Esto disminuye los errores y mejora la repetibilidad posicional.
3.Resolución Fina: Mediante técnicas como el micropaso (microstepping), se puede lograr una resolución extremadamente fina, dividiendo el paso básico en cientos de micropasos para un control granular del movimiento.
4.Simplicidad Mecánica: El motor se acopla directamente a la carga de la máquina, lo que reduce la complejidad general del diseño del sistema.
5.Larga Vida Útil y Bajo Mantenimiento: La simplicidad del diseño (menos piezas móviles, ausencia de fricción por tornillos de avance en motores de accionamiento directo) se traduce en una mayor vida útil y un costo de mantenimiento más bajo.
6.Alta Fiabilidad: Los motores paso a paso tienen una estructura simple sin componentes eléctricos internos complejos como codificadores (en sistemas de lazo abierto), lo que los hace robustos y fiables.
7.Par de Retención (Holding Torque): El motor mantiene su posición con fuerza cuando está detenido y las bobinas están energizadas, sin requerir frenos mecánicos adicionales.
8.Excelente a Bajas Velocidades: Pueden operar a velocidades extremadamente lentas mientras mantienen una precisión excelente, algo difícil de lograr con otros tipos de motores.
9.Fuerza Programable: La fuerza del motor se puede controlar ajustando la corriente suministrada, permitiendo un control dinámico sobre la aceleración y la velocidad.
10.Eficiencia de Espacio: Suelen ocupar menos espacio en comparación con un motor rotativo y los componentes mecánicos necesarios para convertir el movimiento rotacional a lineal.
11.Solución Rentable (Coste-Eficiente): Para aplicaciones que requieren posicionamiento de precisión sin las demandas de alta velocidad o potencia extrema de los servomotores lineales de alta gama, los motores paso a paso lineales ofrecen una solución más económica.