درایور 3 محور میکرواستپ با دقت 50000 قسمت

[ozhan_kd]

برای استفاده در کاربردهای روبوتیک، درایوری با دقت 50000 قسمت بر دور طراحی شده که قادر است 3 استپر موتور با جریان کمتر از یک آمپر را به صورت مستقل کنترل کند.
این درایور قادر است برای موتورهای 15DEG/STEP که دقت بسیار کمی دارند(24 یا 48 قسمت )، دقت 6000 قسمت در دور را ایجاد کند که کاربرد زیادی در پروژه های رباتیک می تواند داشته باشد.
در صورت علاقه مندی دوستان، توضیحات بیشتری را در این مورد ارائه خواهم کرد.

[t3r!p3000]

ببخشین الان این تبلیغاته یا معرفی محصول و پروژتون !

[ozhan_kd]

این محصول اخیرا به بازار عرضه شده است(جمهوری فروشگاه روبوتیک)

[joker]

یک سوال ، توی عمل روی چه دستگاههایی تاحالا نصب کردید که اینقدر دقت لازم داشته باشن ؟

[ozhan_kd]

دوست عزیز در کاربردهایی که به دلیل صرفه جویی در هزینه یا عدم درگیر شدن با مسائل مکانیکی و یا حفظ سرعت موتور، استفاده از چرخ دنده یا پیچ و مهره و تسمه و مانند آن مورد نظر نباشد، دقت 200/400 قسمت برای موتورهای 1.8 درجه بر استپ و 24/48 قسمت برای موتورهای 15 درجه بر استپ می تواند بسیار ناکافی باشد.
مثلا فرض کنید یک فرستنده و گیرنده الترسونیک یا مادون قرمز را بصورت مستقیم به خروجی یک استپر موتور کوپل کرده باشید و هدف این باشد که با هر پله حرکت موتور، سیگنال دریافتی از موقعیت مورد نظر را بررسی کنید. یک دقت حداکثر 0.9 درجه ممکن است در این حالت اصلا جوابگو نباشد و بین دو موقعیت متوالی جهش زیادی صورت بگیرد.
همچنین در دستگاه های cnc و ربات ها هم مسئله به این گونه است و معمولا این مشکل ازطریق کاهش دور حل می شود که به غیر از مشکلات مکانیکی و هزینه های اضافی، سرعت حرکت نهایی هم کاهش می یابد.
متاسفانه در ایران درصد بسیار بسیار پائینی از کسانی که از استپر موتور استفاده می کنند از وجود روشی به عنوان microstepping اطلاع دارند و بنابراین نیازی هم در این مورد احساس نمی شود.

[joker]

شنیدم میکرواستپ و دوبل میکرواستپ روش نامطمئنی هست و بعضی وقتها پالس ها اصطلاحا" گم میشوند...

دقت 200/400 قسمت برای موتورهای 1.8 درجه بر استپ و 24/48 قسمت برای موتورهای 15 درجه بر استپ می تواند بسیار ناکافی باشد.

من خیلی کم دیدم دستگاهی مستقیم به شافت استپر وصل شده باشه ، یا سیستم پیچ و مهره یا سیستم تسمه تایم یا گیریبکس استفاده شده
مثلا با یک پیچ گام 1 میلی متر با دقت نیم استپ روی یک موتور 1.8 درجه ما دقتی برابر 0.0025 میلی متر داریم. که ظاهرا شما میگید به سیستمی دست
پیدا کردید که دقت 0.00002 دارد ( با فرض پیچ گام یک روی 50000 پالس برای یک دور کامل ) ، سوالم همین بود که این دقت توی چه دستگاهی به صورت مستقیم استفاده میشود.
به علاوه اینکه اون بحث پالس گم شدن مطمئنا توی سیستمی با این دقت هم برام جالبه ، چون هیچی هیچی نباشه موتورهای استپ توی دقت بالا مطمئنم مشکل خواهند داشت :) بلاخره یه ذره ناخالصی سیم پیچ در حد 6 رقم اعشاری حتما اثر گذاریش مشهود میشه :)

[ozhan_kd]

در تکنیک میکرو استپ مسئله از دست دادن پالس مطرح نیست. بلکه این مورد مطرح می شود که موقعیت موتور در هر استپ بصورت صددرصد دقیق گارانتی نمی شود و منحنی زیر در همین رابطه رسم شده است(فایل پیوست نقل از microchip)
اما همانگونه که قبلا عرض کردم بر حسب ظاهر با کاهش دور می توان به دقت نامی دست پیدا کرد اما در همین مثالی که فرمودید یعنی قرار دادن پیچ و مهره ای با گام پیچ برابر یک میلیمتر به این نکته توجه کنید که اگر موتور شما مثلا 3 دور هم در ثانیه بچرخد ( 1200 پالس در روش half step)، سرعت پیشروی سیستم مکانیکی تنها 3 میلیمتر در ثانیه خواهد بود و چنین سرعت پیشروی حتی اگر از نظر دقت قابل قبول باشد( که به دلیل وجود لقی در پیچ و مهره ها، این مسئله هم جای بحث خود را دارد)، از نظر سرعت پیشروی ممکن است اصلا قابل قبول نباشد. یعنی شما برای افزایش دقت مجبور به کاهش سرعت هستید و در برخی کاربرد ها چنین موردی اصل کار مورد نظر را زیر سوال می برد.
نکته دیگر اینکه در بسیاری از کاربردهای استپر موتورهای کم قدرت، بجای چرخ دنده یا پیچ و مهره(معمولی یا بال اسکرو)، از تسمه های دندانه دار استفاده می شود و در چنین شرایطی نسبت تبدیل نباید خیلی زیاد باشد تا سرعت موتور حفظ شود و وجود یک درایور میکرواستپ در چنین شرایطی الزامی است . در غیر اینصورت اصل استفاده از استپر موتور زیر سوال می رود و به همین دلیل است که در پرینترها یا دستگاه های حکاکی یا برش لیزر و مانند آن از این نوع درایورها استفاده بسیاری می شود.

[joker]

خب سوال ، این تکنیک شما این ضمانت را میده که دقت 50000 درجه با حفظ سرعت گم شدن نداشته باشه ؟

پیوست : سوال اولم ، چه دستگهایی تاحالا این نمونه روشون نصب شدن ؟

[ozhan_kd]

1- گم شدن پالس در شرایطی اتفاق می افتد که بار متصل به موتور بیشتر از گشتاور خروجی به آن باشد. بنابراین سیگنال به موتور اعمال می شود، اما موتور توان حرکت ندارد. از این نظر فرقی بین درایور میکرواستپ و full/half نیست.
2- در مورد دستگاه های نصب شده اگر منظورتان به طور کلی درایورهای میکرواستپ است که در هزاران دستگاه صنعتی و غیر صنعتی اعم از cnc و پرینتر و غیره نصب شده و اگر منظورتان این درایور به خصوص است که باید از فروشندگان آن بپرسید.

[joker]

1- گم شدن پالس در شرایطی اتفاق می افتد که بار متصل به موتور بیشتر از گشتاور خروجی به آن باشد. بنابراین سیگنال به موتور اعمال می شود، اما موتور توان حرکت ندارد. از این نظر فرقی بین درایور میکرواستپ و full/half نیست.
2- در مورد دستگاه های نصب شده اگر منظورتان به طور کلی درایورهای میکرواستپ است که در هزاران دستگاه صنعتی و غیر صنعتی اعم از cnc و پرینتر و غیره نصب شده و اگر منظورتان این درایور به خصوص است که باید از فروشندگان آن بپرسید.

من هم منظورم بدون بار بود ، چون وقتی دقت تا این حد 50000درجه میره بالا ، جرم خود استپر به خودی خود اثرگذار هست ، برای همینه دارم میپرسم ببینم این کجا بوده که همچین دستگاهی با این دقت درجه به کارش اومده بپرسم ببینم موتورش را از کجا خریده :)

[ozhan_kd]

برای توجیه شما در مورد لزوم بکارگیری درایورهای میکرو استپ، مثالی را مطرح می کنم. فرض کنید در یک مکانیزم صنعتی که به وسیله یک تسمه دندانه دار و پولی با نسبت 3:1 به یک استپر موتور متصل است، می خواهیم تقسیمات مثلا 47 تایی روی محیط دایره داشته باشیم. یعنی با هر حرکت خروجی مکانیکی، دستگاه به اندازه یک چهل و هفتم دایره چرخش انجام دهد و عملیاتی مثل سوراخکاری یا شیار زنی روی خروجی انجام شود. با حداکثر دقت 400 قسمت برای حرکت استپر موتور، در خروجی دستگاه 1200 قسمت تفکیک حرکت وجود دارد که برابر 0.3=1200/360 درجه خواهد بود. با توجه به اینکه
7.65957 =47/360 درجه و این عدد بر 0.3 قابل قسمت نیست، نزدیک ترین تعداد پالسی که برای ایجاد این حرکت می تواند تولید شود 26 حرکت 0.3 درجه ای خواهد بود. چون 26*0.3=7.8 درجه و این به معنای خطایی در حد 1.83 درصد است و بنابراین در یک کار دقیق چنین خطای مکانی اصلا می تواند قابل قبول نباشد. زیرا در یک سیکل چرخش، بجای 360 درجه منجر به 47*7.8=366.6 درجه حرکت می شود. یعنی شیار یا سوراخ چهل و هفتم بجای اینکه در مکان خود قرار بگیرد، به اندازه 6.6 درجه خطای مکانی خواهد داشت.
اما همین مثال را وقتی برای دقت 50000 قسمت و با احتساب نسبت 3:1 حل کنید که 0.0024=150000/360 درجه می شود، خواهید دید که با دقت بسیار بالاتری می توان خروجی را حرکت داد و در جایی که استفاده از درایورهای معمول از نظر دقت ممکن نیست، با همان موتور می توان از آن کاربرد جواب گرفت.
امیدوارم پاسخ خود را دریافت کرده باشید.