Linijinė pakopos pavara

Linijinė žingsnio pavara yra atviras - kilpos valdymo linijinis pavaros įtaisas, tiesiogiai sujungiantis žingsninio variklį su linijinio perdavimo mechanizmu, ir pasiekia diskrečios padėties judėjimą per impulsų signalo valdymą. Linijinė pakopos pavara yra elektromechaninis įtaisas, kuris paverčia elektrinių impulsų signalus į tikslų tiesinį poslinkį, sujungdamas žingsninio variklio varomosios medžiagos charakteristikas su linijinio judesio išėjimo galimybėmis. Jis plačiai naudojamas scenarijuose, kuriems reikalingas tikslus padėties nustatymas, tačiau nereikalauja aukšto uždarymo - kilpos valdymas.

Pagrindinės linijinės laiptelio pavaros savybės yra paprasta struktūra, maža kaina ir padėtis be grįžtamojo ryšio, tinkamos automatizavimo scenarijams, kurių tikslumas yra žemas ir vidutinio dydžio ir žemas, pavyzdžiui, 3D spausdinimas, medicininė įranga, automatizuota pakuotė ir kt.

Darbo principasišLinijinė žingsnio pavara remiasi - žingsniu {- Stepper variklių pasukimo charakteristikomis:

Valdiklis siunčia impulsų signalus, kad pavalgytų laiptelio variklį, kad žingsnis po žingsnio pasuktų žingsnis fiksuotu kampu (pvz., 1,8 laipsnio /žingsniu), o tada sukimosi judesį paverčia tiesiniu poslinkiu per perdavimo mechanizmus, tokius kaip varžtai ir pavaros. Kiekvienam įvesties impulsui pavara juda fiksuoto žingsnio atstumu (paprastai mikrometruose), o poslinkis yra proporcingas impulsų skaičiui. Tai gali pasiekti atvirą - kilpos tikslų valdymą be grįžtamojo ryšio jutiklių ir turi palyginti paprastą struktūrą.

Struktūriškai linijinę pakopinę pavarą daugiausia sudaro trys dalys:

Vairavimo blokas (žingsninis variklis ir vairavimo grandinė), transmisijos komponentas (rutulinio varžtas ar trapecijos varžtas, atsakingas už sukimosi konvertavimą į linijinį judesį) ir nukreipimo sistema (linijiniai guoliai ar kreipiamieji bėgiai, užtikrinant sklandų judesį). Kai kurie modeliai integruoja ribinius jungiklius, kad būtų išvengta perkrovos veikimo, ir supaprastinti sistemos dizainą.

Programa sutelkta į žemo ir vidutinio tikslumo padėties nustatymo scenarijus:

Purkštukų tiekimas 3D spausdintuvams, mažų CNC staklių darbininkai, mėginių perkėlimas į laboratorijos automatizavimo įrangą, medicinos prietaisų dozių valdymas (pvz., Infuzijos siurbliai), objektyvo fokusavimas saugumo įrangai ir tt. Jo pranašumai yra mažesni, palyginti su servo sistemomis, paprasta valdymu, nereikia komplekso uždaryti -}} kilnių cirkai ir nėra vibracijos per žemą- greitį. Linijinė pakopos pavara yra tinkama su pertraukiamais judesio scenarijais su šviesos apkrovomis ir dideliu pakartojamumu. Žingsnio tikslumas paprastai gali pasiekti ± 0,01 mm, tenkindamas mažų ir vidutinių - dydžio automatizavimo įrangos poreikius.

Čia pristatome „Guide Rail“ pastatytą - linijiniame modulyje, TMTH8 jums taip:

Kviečiame žiūrėti daugiau projektų arba apsilankyti mūsų „YouTube“ vaizdo galerijoje: https://www.youtube.com/@tallmanrobotics

Tarp linijinių laiptelių variklio pavarų ir linijinių servo variklių pavarų yra reikšmingų skirtumų kontrolės metodų, našumo charakteristikų ir taikomų scenarijų atžvilgiu. Konkretūs skirtumai yra šie:

1. Skirtingi kontrolės principai

Linijinis žingsninio variklio pavara: Priimkite atidarytą - kilpos valdymą, varo variklį, kad pasuktų (arba judėtų tiesia linija) fiksuoto žingsnio atstumo atstumu, gaudamas impulsų signalus, o poslinkis griežtai atitinka impulsų skaičių, nereikalaujant grįžtamojo grįžtamojo ryšio jutiklių. Kol impulsų signalas yra tikslus, iš anksto nustatytas judesys gali būti pasiektas, tačiau jis negali suvokti, ar tikroji padėtis nukrypsta nuo instrukcijos.

Linijinė „Servo“ variklio pavara: priima uždarą - kilpos valdymą, integruoja padėties jutiklius (tokius kaip grotelių liniuotė, kodavimo įrenginys) ir realiu laiku grąžina tikrąją padėtį ir greitį į valdiklį. Valdiklis lygina komandos vertę su grįžtamojo ryšio verte, dinamiškai sureguliuoja išvestį, kad užtikrintų judesio tikslumą, ir gali ištaisyti nuokrypius, kuriuos sukelia apkrovos pokyčiai ir mechaninės klaidos.

2. Skirtingos tikslumo ir klaidų tvarkymo galimybės

Linijinė laiptelio variklio pavara: Tikslumas priklauso nuo žingsnio kampo (arba linijinio žingsnio) nuoseklumo, be klaidų pataisos galimybių. Jei apkrova yra per didelė, o impulsų dažnis yra per didelis, gali būti prarasti žingsnis (tikrasis poslinkis yra mažesnis nei nurodytas poslinkis), o klaidos kaupiasi. Žingsnio tikslumas paprastai yra ± 0,01 mm 0,1 mm.

Linijinė servo variklio pavara: realaus laiko klaidų korekcija per uždarą - kilpos grįžtamąjį ryšį, stiprus anti - trikdžių gebėjimas, didesnis pakartojamumo tikslumas (iki ± 0,001 mm 0,01 mm), net jei yra krovinių svyravimų ar išorinių trukdžių, jis gali būti atkurtas pagal nurodytą padėtį per koregavimą be kumuliacinės klaidos.

3. Skirtingas greitis ir dinaminis atsakas

Linijinė laiptelio variklio pavara: stabilus žemas - greičio našumas, tačiau linkęs į vibraciją ir žingsnių praradimą aukšto - greičio veikimo metu, o išėjimo sukimo momentas mažėja didėjant greičiui (yra „žingsnio praradimo“ rizika), tinkama žemai - greičio ir pertraukiamo judesio scenarijams.

Linijinė servo variklio pavara: su greita aukšta - greičio atsakymu ir uždarytas - kilpos valdymas, jis gali išlaikyti stabilų išėjimą plačiame greičio diapazone. Pagreičio ir lėtėjimo procesai yra lygesni, todėl jis tinka scenarijams, kuriems reikia greito pradžios sustojimo arba nuolatinio aukšto - greičio judesio.

4. Skirtingos apkrovos talpos ir sukimo momento charakteristikos

Linijinė laiptelio variklio pavara: Išėjimo sukimo momentas (arba trauka) mažėja didėjant greičiui. Esant mažam greičiui, sukimo momentas yra didesnis, tačiau dideliu greičiu jis yra linkęs perkrauti po sunkiomis apkrovomis. Jis tinka šviesos apkrovoms (paprastai mažesnėms nei 500N) ir mažoms inercijos scenarijams.

Linijinė servo variklio pavara: per uždarą - kilpos valdymą išėjimo jėgą galima reguliuoti atsižvelgiant į apkrovos pokyčius. Jis turi stipresnį aukštą - greitį ir sunkų - darbo galimybes ir gali išlaikyti stabilią trauką dideliu greičiu. Jis tinka scenarijams, kurių apkrova yra vidutiniškai ir iki tūkstančiai Newtons) ir aukštos inercijos.

5. Skirtingos išlaidos ir sudėtingumas

Linijinė laiptelio variklio pavara: paprasta struktūra, nereikia grįžtamojo ryšio jutiklių, supaprastinta valdymo grandinė, mažos išlaidos (paprastai 1/3 ~ 1/2 servo sistemos), mažo derinimo sunkumai, tinkami mažiems ir vidutiniams - dydžio įrangai su ribotu biudžetu.

Linijinė „Servo“ variklio pavara: reikalaujama, kad jutikliai ir kompleksai būtų uždaryti - kilpos valdymo algoritmai, kurie yra brangūs, o valdiklio derinimas (pvz., Parametrų derinimas) yra sudėtingesnis, todėl tai tinka tiksliam įrangai, turintiems aukšto našumo reikalavimus.

6. Skirtingi taikomi scenarijai

Linijinė laiptelio variklio pavara: tinkama mažam tikslumui, šviesos apkrovai, žemai - greičio pasikartojantiems judesio scenarijams, tokiems kaip 3D spausdintuvo purkštukų tiekimas, maža pervežimo įranga, laboratorinė mėginio stadijos padėties nustatymas, namų prietaiso vožtuvo valdymas ir kt.

Linijinė servo variklio pavara: tinkama aukštai - tikslumui, didelei apkrovai, aukštai - greičio dinaminio atsako scenarijams, tokiems kaip puslaidininkių vaflių tvarkymas, lazerio pjovimo padėties nustatymas, tikslūs surinkimo robotai, medicinos chirurginė įranga ir kt.

Santrauka ir palyginimo lentelė

Pasirinkus reikia priimti išsamų sprendimą, remiantis paraiškos tikslumo, greičio, apkrovos ir išlaidų biudžeto reikalavimais: Lengviesiems ir paprastiems scenarijams pirmenybė teikiama žingsniui, o aukštai - tikslumui ir dideliems dinaminiams scenarijams reikalingi servo.