Stepper Motor болон Servo Motor-оор ажилладаг шугаман шатууд: Аль нь таны төсөвт тохирох вэ?

Танд нарийн тохируулгын ажил байна. Төсөв хязгаарлагдмал байна. Та судалгаа хийж эхлээд гол асуултанд хурдан хариулна:Шатлагч моторжуулсан шатны анхны өртгийг серво шугаман шатны урт хугацааны гүйцэтгэлийн ашиг тустай тэнцвэржүүлэхдээ моторжуулсан шатны моторын зөв сонголтыг хэрхэн хийх вэ?Та ганцаараа биш. Бид долоо хоног бүр яг энэ цэг дээр гацсан инженерүүд болон худалдан авалтын менежерүүдээс дуудлага хүлээн авдаг. 9 гаруй жилийн турш гар аргаар болон моторт байрлал тогтоох үе шатуудыг үйлдвэрлэсний дараа хоёр технологи хоёулаа гялалзаж, урам хугарч байгааг бид харсан. Энэхүү нийтлэл нь таны түрийвч болон төсөлд юу үнэхээр чухал болохыг шууд бөгөөд утгагүй байдлаар харуулах болно.

Хоёр тоглогчийг ойлгох нь

Мөнгөний талаар ярихаасаа өмнө үндсэн ойлголтуудыг авч үзье. Stepper motorized stage болон servo linear stage хоёулаа ижил үүрэг гүйцэтгэдэг: тэд ачааллыг шугаман замаар өндөр нарийвчлалтайгаар хөдөлгөдөг. Гэхдээ тэдгээрийг хэрхэн хийдэг нь маш өөр юм.

Алхам алхмаар хөдөлгүүртэй шат нь тогтмол, жижиг алхмаар эргэлддэг мотор ашигладаг. Та импульс илгээхэд мотор нэг алхам хөдөлдөг. Ихэнх загварт ямар ч хариу үйлдэл шаардлагагүй тул удирдлагын систем нь энгийн хэвээр байна. Үүнийг найдвартай дижитал цаг гэж бодоорой - энэ нь алхамуудыг тоолж, зөв ​​байрлалд байгаа гэж үздэг.

Шугаман серво шат нь кодлогчтой холбогдсон сервомоторыг ашигладаг. Кодлогч нь бодит байрлалыг хөтөч рүү байнга буцааж мэдээлдэг. Энэхүү хаалттай гогцооны систем нь бодит цаг хугацаанд тохируулдаг. Энэ нь миллисекунд тутамд маршрутаа засдаг GPS-ээр удирддаг машинтай илүү төстэй юм.

Хоёулаа өөрийн гэсэн байр суурьтай. Жинхэнэ заль мэх бол технологийг танд үнэхээр хэрэгтэй зүйл болон таны зарцуулахад бэлэн байгаа зүйлтэй тохируулах явдал юм.

Төсөвт тань нөлөөлөх гол гүйцэтгэлийн ялгаанууд

Өртөг гэдэг нь зөвхөн худалдан авах үнэ биш. Энэ бол өмчлөлийн нийт өртөг юм. Бид үйлчлүүлэгчиддээ үргэлж таван зүйлийг анхаарч үзэхийг хэлдэг: анхны үнэ, нэгтгэх хүчин чармайлт, эрчим хүчний хэрэглээ, засвар үйлчилгээ, зогсолтын эрсдэл. Үйлчлүүлэгчдэд моторт шатны моторын зөв сонголтыг хийхэд нь туслах зорилгоор дотооддоо ашигладаг харьцуулсан хүснэгтээр үүнийг задлан шинжилье.

Бид яагаад хэн нэгнийг "илүү сайн" гэж хэлдэггүйг та шууд л ойлгож болно. Энэ нь үүнээс хамаарна.

Бодит тоонууд: Stepper болон Servo шатуудын бодит өртөг хэд вэ

Хүснэгт дээр тодорхой тоонуудыг тавьцгаая. Эдгээр нь бидний үйлдвэрлэдэг стандарт гарын авлага болон цахилгаан шугаман үе шатууд дээр үндэслэсэн бөмбөгөр тоонууд юм. Захиалгат цохилт, цэвэр өрөөний бэлтгэл эсвэл олон тэнхлэгтэй системүүд эдгээр тоонуудыг өөрчлөх боловч бодит эхлэлийн цэгийг танд өгөх болно.

Үндсэн нэг тэнхлэгstepper моторт шат100 мм-ийн хөдөлгөөнтэй, стандарт бөмбөлөг шурагтай, NEMA 17 гишгүүртэй бол үнэ нь ихэвчлэн 800-1500 долларын хооронд байдаг. Хэрэв танд илүү урт хөдөлгөөнтэй, жишээлбэл 300 мм, илүү том NEMA 23 мотор хэрэгтэй бол үнэ нь 2200-2800 доллар хүртэл өсч болно. Тохирох гишгүүрийн хөтлөгч нь танд өөр 150-350 долларын үнэтэй байж магадгүй юм.

Одоо харьцуулж үзьешугаман серво үе шат100 мм-ийн хөдөлгөөнтэй, газардуулгын бөмбөлөг шурагтай, кодлогчтой 100Вт-ын хувьсах гүйдлийн сервомотортой нэг тэнхлэгтэй төхөөрөмж нь ихэвчлэн 1800 доллараас эхэлж, дээд зэрэглэлийн шугаман хөтөчийг тооцвол 4000 долларт хүрч болно. 200Вт-ын сервотой 300 мм-ийн хөдөлгөөнтэй бол 3500-6500 доллар гэж тооцоол. Серво хөтлөгч нь тэнхлэг тус бүрт 400-900 доллар нэмж өгдөг.

Худалдан авалтын үе шатанд серво систем нь stepper-тэй тэнцэх хэмжээнээс 1.8-3 дахин их үнэтэй байж болно. Энэ нь 4 тэнхлэг эсвэл 6 тэнхлэгтэй тохируулгын станц барих үед маш их тоо юм.төсөвт мэдрэмтгий нарийвчлалтай тохируулгын автоматжуулалт.

Гэхдээ эхний тоо бол бүхэл бүтэн түүх биш юм. Stepper моторт шат нь танд мөнгө хэмнэх боловч хэрэв та ачааллаа өөрчилснөөс болж алхамуудаа алгасаж эхэлбэл энэ "хэмнэлт" нь хаягдсан эд ангиудад алга болдог. Servo шугаман шат нь одоо түрийвчинд хохирол учруулж байгаа ч хаалттай гогцооны хариу үйлдэл нь та гэнэтийн байрлалын алдаа гарахгүй гэсэн үг юм. Хэрэв таны угсралтын шугам 24/6 ажилладаг бол найдвартай байдлын энэ ялгаа хурдан нөхөн төлдөг.

Моторжуулсан шат бүрийн моторын сонголт бүр гэрэлтдэг газар

Онолоос цех рүү шилжье. Бараг арван жилийн хугацаанд тохируулгын ажилд зориулж гар болон моторт байрлалын үе шатуудыг нийлүүлж ирсэн бодит ертөнцийн хэв маягийг энд оруулав.

Хөдөлгүүртэй шат нь илүү ухаалаг худалдан авалт байх үед:

Таны ачаалал урьдчилан таамаглах боломжтой бөгөөд нэг их өөрчлөгддөггүй.

Хөдөлгөөний хурд 400 мм/с-ээс доош хэвээр байна.

Та ±10 µм эсвэл түүнээс сул байрлалын хүлцлийг хүлээн зөвшөөрч болно.

Хөдөлгөөний профайл нь энгийн: хөдлөх, суурьших, ажлаа хийх, буцаж хөдлөх.

Та тохируулгагүй "тохируулаад март" системийг хүсэж байна.

Та бага хэмжээний туршилтын төхөөрөмж бүтээж эсвэл туршилтын загвар гаргаж байна.

Бодит жишээ: их сургуулийн лабораторид микроскопын объектуудыг тэгшлэхэд XY шат хэрэгтэй байсан. Ачаалал хэзээ ч өөрчлөгдөөгүй. Хурд чухал биш байсан. Тэд микро шатлалттай шатыг сонгож, 5 µm давтагдах чадварыг олж, хоёр дахь төхөөрөмж худалдаж авахад хангалттай мөнгө хэмнэсэн.

Серво шугаман үе шатны төсвийг хэзээ сунгах ёстой вэ:

Жишээлбэл, өөр өөр эд ангиудыг авах үед ачаалал өөр өөр байж болно.

Хурд чухал - тактикийн хугацаанд хүрэхийн тулд танд 600 мм/с буюу түүнээс дээш хурд хэрэгтэй.

Та алдагдсан алхамыг тэвчиж чадахгүй; хэрэв тайз гажвал үйл явц тэр даруй бүтэлгүйтнэ.

Хөдөлгөөн нь динамик бөгөөд олон удаа эхлэх, зогсох, хүчний өөрчлөлттэй байдаг.

Лазер тэмдэглэгээ хийх эсвэл түгээх гэх мэт процессуудад танд жигд хурдны хяналт хэрэгтэй.

Эмнэлгийн хэрэгслийн угсралтын чиглэлээр үйл ажиллагаа явуулдаг манай үйлчлүүлэгчдийн нэг нь хөдөлгөөнт шат дээр өндөр хурдтайгаар бодис түгээдэг. Тэд серво шугаман шат ашигладаг, учир нь аливаа хурдны хэлбэлзэл нь бөмбөлгийн хэмжээг гэмтээх болно. Урьдчилсан өндөр зардал нь сар бүр дахин боловсруулалтад хэдэн мянган доллар хэмнэдэг.

Энэ бол яг юу юм бэтөсөвт мэдрэмтгий нарийвчлалтай тохируулгын автоматжуулалтгэдэг нь: та эрсдэлийн өртгийг техник хангамжийн өртгөөр жигнэнэ. Зарим тохиолдолд хямд үе шат нь жинхэнэ хямд өртөгтэй ялагч болдог. Бусад тохиолдолд энэ нь үнэтэй мөрийтэй тоглоом юм.

Stepper Motorized Stage болон Servo Linear Stage сонгох гарын авлага

Бид практик тусламж амласан. Таны хувийн шийдвэр гаргах энгийн алхам энд байнаStepper Motorized Stage болон Servo Linear Stage сонгох гарын авлага.

Оргил хурдны шаардлагыг тодорхойл.
Хэрэв энэ нь 450 мм/с-ээс доош бөгөөд танд өндөр хурдатгал хэрэггүй бол → Stepper ажиллана.
Хэрэв энэ нь 500 мм/с-ээс дээш байвал эсвэл танд хурдан хурдасгах шаардлагатай бол → Servo нь илүү аюулгүй.

Байршлын хүлцэлээ шалгана уу.
Хэрэв ±15 µm зүгээр бол → Сайн stepper моторжуулсан шат нь ажлыг гүйцэтгэнэ.
Хэрэв танд динамик нөхцөлд ±5 µм буюу түүнээс илүү нягтрал хэрэгтэй бол → Servo шугаман үе шат, асуултгүй.

Ачааллын хэлбэлзлийг үнэлэх.
Тогтмол ачаалал, мэдэгдэж буй масс → Stepper үүнийг зохицуулж чадна.
Ашиглалтын явцад ачааллын өөрчлөлт → Серво, учир нь хаалттай гогцоо нь эргүүлэх хүчийг шууд тохируулдаг.

Байршлын алдааны зардлыг тооцоол.
Хэрэв алдсан алхам нь зүгээр л хурдан буцаж орох гэсэн үг бөгөөд хаягдал байхгүй бол → Степерийн эрсдэлийг хүлээн зөвшөөрнө.
Хэрэв алдсан алхам нь 200 долларын үнэтэй эд ангийг эвдэх эсвэл шугамыг нэг цагийн турш зогсооход хүргэвэл → Серво шугаман үе шатанд хөрөнгө оруулалт хий.

Инженерийнхээ тохируулгын ур чадварыг хараарай.
Stepper системүүд нь ихэвчлэн залгаад ашиглах боломжтой байдаг. Servo хөтчүүдийг тохируулах шаардлагатай байдаг. Хэрэв танд дотоод хөдөлгөөний туршлага дутагдаж байвал stepper моторжуулсан шатны энгийн байдал нь танд интеграцийн олон толгойны өвчнийг хэмнэх болно. Гэхдээ бид үүнд үргэлж тусалж чадна - энэ талаар дараа нь дэлгэрэнгүй ярих болно.

Тэнхлэгүүдийг тоол.
Зардлын зөрүү олон дахин нэмэгддэг. 4 тэнхлэгтэй stepper тохиргоо болон 4 тэнхлэгтэй servo тохиргооны ялгаа 8,000 доллар байж болно. Хэрэв бүх дөрвөн тэнхлэг зүгээр л энгийн байрлалыг хийвэл энэ нэмэлт мөнгийг илүү сайн багаж хэрэгсэлд зарцуулж болно.

ЭнэStepper Motorized Stage болон Servo Linear Stage сонгох гарын авлаганэг технологийг түлхэх тухай биш. Энэ нь хаана зарцуулах, хаана хэмнэхээ мэдэх тухай юм. Мөн та логикоо давхар шалгахын тулд биднийг үргэлж холбож болно.

Моторжуулсан шатны моторын сонголтыг илүү гүнзгий харах

Шугаман шатны моторыг сонгох нь ховор тохиолдолд ганцаарчилсан асуудал юм. Та мөн хөтлөгч, хөтлөгч боолт, чиглүүлэгч системийг сонгоно. Бид үйлчлүүлэгчдээсээ тэдний итгэлийг бататгахын тулд ихэвчлэн гурван нэмэлт асуулт асуудаг.моторт шатны моторын сонголт.

Ажлын мөчлөг гэж юу вэ?
Stepper нь байрлалаа хадгалахын тулд гүйдэл авдаг. Сул зогсолттой боловч цахилгаантай системд энэ нь энергийг үрдэг. Хэрэв та Stepper горимыг сонговол сул зогсолтын үед гүйдлийг бууруулдаг хөтчийг авч үзье. Серво нь энд мэдээж илүү үр ашигтай байдаг.

Танд асаах үед үнэмлэхүй байрлал хэрэгтэй юу?
Ихэнх stepper системүүд сэрээд гэрийн дараалал хэрэгтэй болдог. Абсолют кодлогчтой зарим серво системүүд хаана байгаагаа санадаг. Хэрэв гэрийн тохиргоо нь таны процесст асуудал үүсгэдэг бол энэ функц нь дангаараа серво шугаман үе шатыг зөвтгөж чадна.

Орчин цэвэрхэн үү?
Stepper нь бат бөх. Тэд бага зэрэг тоос шороог тэсвэрлэдэг бөгөөд бохирдож болзошгүй оптик кодлогчгүй. Төгс бус үйлдвэрийн орчинд stepper моторжуулсан үе шат нь битүүмжлэл муутай серво нэгжээс илүү удаан эдэлгээтэй байдаг. Бид хоёр төрлийг таглаа болон битүүмжлэлтэй хийдэг боловч физик шинж чанар нь хэвээр байна: кодлогчгүй, мэдрэмж нь нэгээр буурдаг.

Бидний эхлүүлсэн урт сүүлт асуултыг санаж байна уу?Шатлагч моторжуулсан шатны анхны өртгийг серво шугаман шатны урт хугацааны гүйцэтгэлийн ашиг тустай тэнцвэржүүлэхдээ моторжуулсан шатны моторын зөв сонголтыг хэрхэн хийх вэ?Хариулт нь ажлын мөчлөг, гэрийн хэрэгцээ, орчин гэсэн гурван хүчин зүйлд оршино. Зөвхөн танд л цехийн талаарх мэдлэг бий.

Практикт төсөвт мэдрэмтгий нарийвчлалтай тохируулгын автоматжуулалт

Бид ихэвчлэн автоматжуулсан тэгшлэх ажлуудад зориулсан байрлал тогтоох платформуудыг бүтээдэг: LCD холбох, линзийг төвлөрүүлэх, вафлийн зондлох, PCB өрөмдөх. Эдгээр програмууд нь үүний тод жишээ юм.төсөвт мэдрэмтгий нарийвчлалтай тохируулгын автоматжуулалтТэдэнд микрон түвшний үр дүн хэрэгтэй боловч бүх станц 15,000 долларын үнэтэй агаар агуулсан серво шатыг худалдан авах боломжгүй.

Энэхүү чиглэлийн хамгийн алдартай шийдлүүдийн нэг нь бүдүүн XY хөдөлгөөнд зориулсан stepper моторжуулсан шатыг дээд хэсэгт нь гараар нарийн тохируулга хийх шаттай хослуулсан. Моторжуулсан шат нь таныг 20 µm дотор хурдан бөгөөд хямдхан хүргэх бөгөөд дараа нь оператор эсвэл пьезо элемент сүүлийн хэдэн микрон дотор залгадаг. Энэхүү эрлийз арга нь бүрэн серво олон тэнхлэгтэй системтэй харьцуулахад манай олон үйлчлүүлэгчдэд 40-60% хэмнэлт гаргасан.

Саяхны төсөлд нарны хавтан үйлдвэрлэгч нь стрингерүүдийг тэгшлэх шаардлагатай болсон. Тэд станц бүрт бүрэн хэмжээний серво шугаман шат худалдаж авахад бэлэн байсан. Бидэнтэй ярилцсаны дараа тэд бага чухал тэжээлийн тэнхлэг дээр шаталсан моторжуулсан шатыг туршиж, серво шугаман шатыг хурдан эргэлттэй байрлуулах толгой дээр байлгасан. Үр дүн: станц тус бүрийн өртөг 33%-иар буурч, дамжуулах чадварын алдагдал тэг болсон. Энэ бол ухаалаг зүйл юм.моторт шатны моторын сонголтбүх зүйлийн тухай юм.

Гарын авлагын үе шатуудын талаар товчхон

Бүх ажил мотор шаарддаггүй. Бид 9 жилийн турш гарын авлагын шугаман шат болон эргэлдэгч шат үйлдвэрлэж байна. Заримдаа, нэг моторжуулсан тэнхлэгтэй тохируулах гарын авлагын шатыг хослуулах нь төсөв-гүйцэтгэлийн хамгийн сайн харьцааг өгдөг. Хэрэв та лабораторид ажиллаж байгаа эсвэл бага хэмжээний үйлдвэрлэл эрхэлж байгаа бол хэт автоматжуулж болохгүй. Микрометрийн толгойтой нарийн гарын авлагын шат нь 3 µm давтагдах чадварыг хадгалах боломжтой бөгөөд ямар ч шатнаас хамаагүй бага үнэтэй.stepper моторт шатэсвэл серво шугаман үе шат. Манай програмын инженерүүд танд энэ шугамыг зурахад туслах болно.

Бидний туршлага таны шийдвэрт яагаад чухал вэ

Гар ажиллагаатай болон моторжуулсан шугаман шатуудыг зохион бүтээхэд бараг арван жилийн турш ажилласан тул бид техникийн үзүүлэлтүүд нь бүхэл бүтэн түүхийг өгүүлдэггүй гэдгийг ойлгосон. Бодит туршилтууд үүнийг хэлж өгдөг. Бид таныг өргөдлийнхөө дэлгэрэнгүй мэдээлэл болох ачаалал, хурд, нарийвчлал, орчин, зорилтот төсөв зэргийг бидэнд илгээхийг урьж байна. Бид зөвхөн ерөнхий бүтээгдэхүүн биш, харин тодорхой шатны тохиргоог санал болгох болно.

Таны талаар одоо хүртэл итгэлгүй байнамоторт шатны моторын сонголт? Ярилцъя. Та манай инженерийн дэмжлэгтэй энэ хуудсан дээрх холбоо барих маягтаар дамжуулан шууд холбогдох эсвэл [борлуулалтын имэйл хаягаар имэйл илгээх боломжтой.] Бид нэг ажлын өдрийн дотор хариу өгдөг бөгөөд CAD файлуудыг ихэвчлэн хуваалцдаг тул та манайх хэрхэн ажилладагийг яг таг харж болно.stepper моторт шатэсвэлшугаман серво үе шаттаны машинд багтах болно.

Хананд зориулсан энгийн хураангуй хүснэгт

Үүнийг хэвлээд, зүүгээр наа. Энэ нь оюун санааны түвшний тохиролцоог харуулж байнатөсөвт мэдрэмтгий нарийвчлалтай тохируулгын автоматжуулалт.

Хамтдаа зөв моторт тайзыг бүтээцгээе

Бид энэхүү блогийг танд өөрийн гэсэн блогоо бүтээх итгэлийг өгөх зорилгоор бүтээсэн.Stepper Motorized Stage болон Servo Linear Stage сонгох гарын авлагашийдвэр. Гэхдээ програм бүр өөрийн гэсэн онцлогтой байдаг. Манай багтай 10 минутын дуудлага хийх нь танд хэдэн мянган доллар, хэдэн долоо хоногийн толгойны өвчин хэмнэх боломжтой. Та эцэст нь бат бөх загварыг сонгох эсэхээс үл хамааранstepper моторт шат, өндөр гүйцэтгэлтэйшугаман серво үе шатэсвэл хоёуланг нь ухаалаг хослуулан бид бүгдийг нь дотооддоо үйлдвэрлэж, нэгж бүрийг хариуцдаг.

Одоо холбогдоно уу. Хөдөлгөөний төслийнхөө талаар бидэнд хэлээрэй. Бид танд амжилтанд хүрэхэд туслах болно.моторт шатны моторын сонголтингэснээр та яг хэрэгтэй нарийвчлалыг авах болно - мөн зарцуулах ёстой хэмжээнээс нэг ч доллар илүү гарахгүй.