Estoy construyendo un escenario para cortar tejido y el movimiento del escenario debe ser muy lento y suave. El rango de velocidad es de 0.1 a 1 mm / s. Conseguí un motor lineal paso a paso de PI (M230.10s), pruebo su velocidad a 0,1 mm / sy el parloteo es 3 veces el valor de configuración.
Espero que el motor del motor de la lata se mueva muy suavemente con una charla de alrededor del 1%. ¿Es posible?
Una opción, por supuesto, sería agregar el engranaje / correa / tornillo de avance al paso a paso para que pueda ejecutarse a alta velocidad, mientras que el mecanismo que impulsa funciona a baja velocidad. De esta manera, actuaría como una palanca larga. Una gran proporción de motor a movimiento produce MUCHO un viaje más suave y un par más alto.
Gran voto a favor de la sugerencia "obvia" de Nicolas D para usar el microstepping que hará que el motor se mueva sin problemas, los chips del controlador de 16 microstep (Allegro A4988 por ejemplo) están disponibles y hay algunos controladores que van mucho más lejos (64 microsteps o más).
Sin embargo, si necesita movimientos pequeños, suaves y precisos, lo mejor que puede hacer es ajustar el sistema hacia abajo para que no confíe en los límites de la calidad del motor para lograr la suavidad. Moverse de 0,1 a 1 mm / seg no es un rango de velocidades muy grande, probablemente podría ajustar el variador desde el motor a una relación de 100: 1 o inferior (por lo tanto, 100 veces mejor precisión). Si conoce la velocidad máxima que puede funcionar el motor, elija engranajes que moverán el dispositivo a su velocidad máxima (1 mm / seg) a la velocidad máxima del motor. Esto le dará un mejor rango de control y aumentará la precisión alcanzable.
No dices cuál es el engranaje de tu sistema; al indicar el movimiento en mm / seg, asumo que tienes algún tipo de mecanismo tipo tornillo de avance.
Incluso las máquinas CNC / impresoras 3D bastante básicas pueden alcanzar una precisión de movimiento de 0,1 mm mientras se mueven mucho más rápido que 1 mm / seg, utilizando motores paso a paso muy baratos y amp; unidades de disco La mayor parte de la imprecisión se debe al juego en el sistema de transmisión (generalmente tornillos de avance) o al flexión en el cuerpo de la máquina debido a las cargas mecánicas.
Tal vez me esté perdiendo lo obvio aquí, pero ... Si no condujiste tu paso a paso con microsteps, deberías intentarlo primero. Esto permite que el paso a paso entre los pasos "normales" sin problemas.
Un motor paso a paso puede realizar un seguimiento de su posición por sí mismo (1) sin necesidad de un sensor de posición para la retroalimentación. Es por eso que los steppers son populares. Por otro lado, los pasos no son suaves, porque ... bueno ... porque son pasos.
Hay otros tipos de motores que no tienen pasos: motores de CC con escobillas , motores de CC sin escobillas . Sin embargo, con estos tipos de motores, se necesita un sensor de realimentación para conocer la posición del motor.
Sugeriría comenzar con un motor de CC con escobillas, porque es más fácil de conducir y no parece que la aplicación requiera características de alto rendimiento de un motor sin escobillas.
Otro enfoque para su problema es crear un amortiguador mecánico, que ayude a suavizar la vibración.
(1) A menos que el par de carga sea demasiado alto, lo que hace que el paso a paso se salte los pasos. Afortunadamente, esa no es la preocupación de este hilo.
Recomiendo un motorreductor DC cepillado. Los motores sin escobillas tienden a tener ondulaciones alrededor de sus puntos de conmutación que los motores sin escobillas no tienen. El engranaje en un motor de engranajes le permite obtener relaciones de transmisión de 1000: 1, lo cual es importante ya que aumenta el torque (lo que aumenta la potencia de corte, por lo que las densidades de tejido variables no son un problema) y reduce la velocidad. Tampoco he visto motorreductores sin escobillas, por lo que tendrías que conseguir un motorreductor cepillado de todos modos. Solo tenga en cuenta que los motores de engranajes tendrán un poco de juego (rotación antes de que se bloqueen los engranajes) al cambiar de dirección.
Más importante aún, desea un buen sistema de control para ello. Lo ideal sería utilizar un controlador de servo (como Copley Controls o AMC) con retroalimentación del codificador. Esto le permitiría controlar fácilmente la velocidad de su motor. Si esa no es una opción, entonces necesitaría un suministro de voltaje variable con una calificación de corriente decente. La velocidad máxima del motor es directamente proporcional al voltaje en todo el motor, por lo que un voltaje más bajo significa una velocidad más baja.
Si ninguna de las opciones anteriores funcionaría, entonces podría considerar construir / comprar un amortiguador viscoso para el motor. Básicamente, se trata de una paleta de ventilador, encerrada en un aceite, unida al eje del motor. Crea un arrastre viscoso en el eje que amortigua las oscilaciones y evita que el motor alcance altas velocidades.
Si entiendo la hoja de datos y su pregunta, la resolución del motor es de 50 nm correspondiente a 1 paso. Necesita una unidad de 100um-1mm / seg, es decir, 2-20kHz, que es alta velocidad en el límite superior del motor 1.5mm / seg. Por lo tanto, el microstepping / gearbox IMHO no es una solución (ayuda a velocidades lentas, pero el costo es un par de torsión a la mitad al duplicar el factor micro stepping), necesita una rampa adecuada para alcanzar la velocidad sin resonancia (es decir, también algún tipo de charla). Pero creo que ese problema podría ser la derivación. Si calcula / deriva en un pequeño intervalo de tiempo, verá una gran fluctuación. Me gustaría ver los datos de posición en bruto.
Nota: Pero no entiendo qué se supone que es la forma de onda del gráfico, ¿triángulo con período según el recorrido de corte? ¿Y cómo se mide la posición (como número de microsteps o un micrómetro externo)?
Para una velocidad tan lenta, iría con un motor cepillado estándar.
Olvídate del paso a paso, no tendrás un movimiento tan suave como con un motor cepillado y cualquier cosa por encima de 10 uSteps no es precisa, por lo que terminarás usando un codificador de todos modos.
Obtenga un motor cepillado de alto voltaje (24 V como mínimo) para que pueda conducirlo muy lentamente con una relación de transmisión grande y un codificador para retroalimentación. este motor hará el trabajo con el mínimo daño a su billetera.