L'attuatore lineare stepper hè un -dispositivu di guida lineare di cuntrollu di ciclu apertu chì accoppia direttamente un mutore stepper cù un mecanismu di trasmissione lineare, è ottene un muvimentu di pusizioni discretu attraversu u cuntrollu di u signale di impulsi. Un attuatore lineare stepper hè un dispositivu elettromeccanicu chì converte i segnali di impulsi elettrici in spostamenti lineari precisi, cumminendu e caratteristiche di guida di impulsi di un mutore stepper cù capacità di output di muvimentu lineale. Hè largamente utilizatu in scenarii chì necessitanu un posizionamentu precisu, ma ùn necessitanu micca un altu cuntrollu di ciclu chjusu -.
E caratteristiche principali di l'attuatore lineare stepper sò struttura simplice, pocu costu è posizionamentu senza feedback, adattatu per scenarii d'automatizazione cù precisione bassa à media è carica bassa à media, cum'è stampa 3D, equipaggiu medicale, imballaggio automatizatu, etc.
Uprincipiu di travagliudiL'attuatore lineare stepper hè basatu annantu à e caratteristiche di rotazione stepper -per-di i motori stepper:
u controller manda signali di impulsu per guidà u mutore stepper per rotà passu à passu à un angolo fissu (cum'è 1,8 gradi / passu), è poi cunvertisce u muvimentu di rotazione in spostamenti lineari per mezu di miccanismi di trasmissione cum'è viti è ingranaggi. Per ogni impulsu di input, l'attuatore move una distanza di passu fissa (di solitu in micrometri), è u spustamentu hè proporzionale à u numeru di impulsi. Puderà ottene un cuntrollu precisu di ciclu apertu -senza sensori di feedback è hà una struttura relativamente simplice.
Strutturalmente, un attuatore lineare stepper hè principalmente cumpostu di trè parti:
una unità di guida (motore stepper è circuitu di guida), un cumpunente di trasmissione (viti à bola o viti trapezoidali, rispunsevuli di cunvertisce a rotazione in muvimentu lineale), è un sistema di guida (cuscinetti lineari o rails di guida, assicurendu un muvimentu lisu). Certi mudelli integranu interruttori di limite per impediscenu l'operazione di overtravel è simplificà u disignu di u sistema.
L'applicazione hè focu annantu à scenarii di posizionamentu di precisione bassa à media:
alimentazione di ugelli per stampanti 3D, unità di tavola di travagliu per e piccule macchine utensili CNC, trasferimentu di campioni per l'equipaggiu d'automatizazione di laboratoriu, cuntrollu di dosi per i dispositi medichi (cum'è pompe d'infusione), focalizazione di lenti per l'equipaggiu di sicurezza, ecc. I so vantaghji sò in u so costu più bassu cumparatu à i sistemi servo, cuntrollu simplice, senza bisognu di circuiti cumplessi di circuiti chjusi {{2}{3}, è senza vibrazione durante l'operazione di bassa velocità. L'attuatore lineare stepper hè adattatu per scenarii di muvimentu intermittenti cù carichi ligeri è alta ripetibilità. A precisione di u passu pò generalmente ghjunghje à ± 0,01 mm, risponde à i bisogni di a maiò parte di l'equipaggiu d'automatizazione chjuca è mediu -.
Quì vi presentemu Guide Rail Built-in Linear Module, TMTH8 per voi cusì:
Siete invitati à fighjà più prughjetti o visitate a nostra galeria video da Youtube: https://www.youtube.com/@tallmanrobotics
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Mudellu Innò |
Motore putenza (W) |
Larghezza di u corpu (mm) |
Ripetibilità (mm) |
Vite à sfera (C7) |
Carica massima (kg) |
Corsa (mm) à Velocità massima (mm/s) |
Velocità (mm/s) a corsa massima (mm) |
Classificatu Spinta |
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Diametru fora (mm) |
piombo (mm) |
Orizzontale |
Verticale |
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TMTH8 |
100W |
82 |
±0.01 ±0.005 |
16 |
5 |
30 |
10 |
750 mm à 250 mm/S |
75 mm/S à 1100 mm |
341 |
|
10 |
15 |
5 |
750 mm à 500 mm/S |
150 mm/S à 1100 mm |
170 |
|||||
|
20 |
10 |
2.5 |
750 mm à 1000 mm/S |
300 mm/S à 1100 mm |
85 |
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|
200W |
5 |
50 |
15 |
750 mm à 250 mm/S |
75 mm/S à 1100 mm |
682 |
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10 |
30 |
8 |
750 mm à 500 mm/S |
150 mm/S à 1100 mm |
340 |
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20 |
18 |
3 |
750 mm à 1000 mm/S |
300 mm/S à 1100 mm |
170 |
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400W |
5 |
50 |
15 |
750 mm à 250 mm/S |
75 mm/S à 1100 mm |
1353 |
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10 |
40 |
12 |
750 mm à 500 mm/S |
150 mm/S à 1100 mm |
674 |
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20 |
22 |
5 |
750 mm à 1000 mm/S |
300 mm/S à 1100 mm |
337 |
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Ci sò differenze significative trà l'attuatori di mutori lineari stepper è l'attuatori di servomotori lineari in termini di metudi di cuntrollu, caratteristiche di prestazione è scenarii applicabili. I differenzi specifichi sò i seguenti:
1. Diversi principii di cuntrollu
Attuatore lineare di u mutore passo-passo: adotta un -controllo di loop aperto, muove u mutore per rotà (o si move in linea retta) à una distanza di passu fissa ricevendu segnali di impulsu, è u spustamentu currisponde strettamente à u numeru di impulsi, senza bisognu di sensori di feedback di posizione. Sempre chì u signale di l'impulsu hè precisu, u muvimentu predeterminatu pò esse rializatu, ma ùn pò micca sensu se a pusizione attuale si svia da l'istruzzioni.
Attuatore di servomotore lineare: adopta un cuntrollu di ciclu chjusu -, integra sensori di pusizioni (cum'è regnu di griglia, codificatore), è rimette a pusizione attuale è a velocità à u controller in tempu reale. U controller paraguna u valore di cumandamentu cù u valore di feedback, aghjusta dinamicamente l'output per assicurà a precisione di u muvimentu, è pò correggerà e deviazioni causate da cambiamenti di carica è errori meccanichi.
2. Differenti precisione è capacità di manipulazione di errore
Attuatore di mutore passo-passo lineare: a precisione dipende da a coerenza di l'angolo di passu (o passu lineare), senza capacità di correzione di errore. Se a carica hè troppu grande è a freccia di u pulsu hè troppu altu, pò esse a perdita di u passu (u spustamentu attuale hè menu di u spustamentu cumandatu), è l'errori s'accumuleranu. A precisione di u passu hè di solitu ± 0.01mm 0.1mm.
Attuatore di servomotore lineare: Correzione d'errore in tempu reale attraversu feedback di loop -chiusu, forte capacità anti-interferenza, precisione di ripetibilità più alta (finu à ± 0,001 mm 0,01 mm), ancu s'ellu ci hè una fluttuazione di carica o interferenza esterna, pò esse restituita à a pusizione cumandata attraversu l'aghjustamentu senza errore cumulativu.
3. Differenti vitezza è risposta dinamica
Attuatore lineare di motore passo-passo: rendimentu stabile di bassa -velocità, ma propensu à a vibrazione è a perdita di passi durante l'operazione di alta-vitezza, è u torque di output diminuisce cù a velocità crescente (ci hè un risicu di "perdita di passu"), adattatu per scenarii di movimentu intermittenti è di bassa-vitezza.
Attuatore di servomotore lineale: Cù una risposta rapida à alta -velocità è un cuntrollu di ciclu chjusu-, pò mantene a produzzione stabile in una larga gamma di velocità. I prucessi d'accelerazione è di decelerazione sò più lisci, facendu adattatu per i scenarii chì necessitanu un arrestu di partenza veloce o un muvimentu cuntinuu à alta -vitezza.
4. Differenti capacità di carica è caratteristiche torque
Attuatore lineare di u mutore stepper: U torque di output (o spinta) diminuisce cù a velocità crescente. À bassu vitezza, u torque hè più grande, ma à alta velocità, hè propensu à sovraccarichi sottu carichi pesanti. Hè adattatu per carichi ligeri (di solitu menu di 500N) è scenarii à bassa inerzia.
Attuatore di servomotore lineare: Per mezu di u cuntrollu di ciclu chjusu -, a forza di output pò esse aghjustata secondu i cambiamenti di carica. Hà capacità più forte di alta-vitezza è pisanti-duvere, è pò mantene una spinta stabile à alta velocità. Hè adattatu per scenarii cù carichi da mediu à altu (finu à millaie di newtons) è alta inerzia.
5. Diversi costi è cumplessità
Attuatore lineare di mutore stepper: struttura simplice, senza bisognu di sensori di feedback, circuitu di cuntrollu simplificatu, low cost (di solitu 1/3 ~ 1/2 di servosistema), bassa difficultà di debugging, adattatu per equipaghji chjuchi è mediani -cun budget limitatu.
Attuatore di servomotore lineale: richiede l'integrazione di sensori è algoritmi cumplessi di cuntrollu di loop -chiusu, chì hè caru, è u debugging di u controller (cum'è a sintonizazione di i paràmetri) hè più cumplessu, facendu adattatu per l'equipaggiu di precisione cù esigenze di rendiment elevatu.
6. Diversi scenarii applicabili
Attuatore lineare di mutore stepper: adattatu per scenarii di movimentu ripetitivu di bassa precisione, carica ligera, -bassa velocità, cum'è alimentazione di ugelli di stampante 3D, equipaggiu di trasportu chjucu, posizionamentu di stage di mostra di laboratoriu, cuntrollu di valvula di l'apparecchi domestici, etc.
Attuatore di servomotore lineale: adattatu per scenarii di risposta dinamica d'alta-precisione, alta carica, alta-velocità, cum'è a manipulazione di wafer di semiconductor, posizionamentu di taglio laser, robot di assemblea di precisione, equipamentu chirurgicu medico, etc.
Riassuntu è Table Paraguni
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A dimensione di paragone |
Attuatore lineare di mutore stepper |
Attuatore di servomotore lineare |
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Modu di cuntrollu |
Ciclu apertu (senza feedback) |
Ciclu chjusu (cù feedback di pusizione / velocità) |
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Accuratezza |
Mediu (± 0.01mm 0.1mm), senza correzione |
Alta precisione (± 0,001 mm 0,01 mm), currezzione |
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Rapidità è risposta |
Stabile à bassa velocità, faciule per perdiri passi à alta velocità |
Risposta rapida à alta velocità, operazione liscia |
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Capacità di carica |
Carica ligera, torque à alta -vitezza |
Carica media alta, coppia stabile à alta -vitezza |
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Costu |
Bassu |
Altu |
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Vantaghji principali |
Cuntrolu simplice, pocu costu, -bassa velocità senza vibrazioni |
Alta precisione, forte anti-interferenza, bona prestazione alta-velocità |
Quandu selezziunate, hè necessariu di fà un ghjudiziu cumpletu basatu annantu à i requisiti di l'applicazione per a precisione, a velocità, a carica è u budget di costu: per scenarii ligeri è simplici, u passu hè preferitu, mentre chì per scenarii d'alta-precisione è dinamica, servo hè necessariu.
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