步进电机实用案例.优秀PPT.ppt

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1、步进电机好用案例步进电机在三维扫描系统中的应用 三维扫描系统工作原理概述三维扫描系统工作原理概述通过57HS2A76-304型号步进电机限制滚珠丝杠带动滑块运动，实现扫描仪竖直方向的运动。选择86HS2A101-504-01步进电机限制支撑杆旋转，实现扫描仪在竖直平面按确定角度旋转。选择 86HS2A101-504-01步进电机限制电动回转台的旋转，实现圆形电磁盘的360度旋转，从而实现对待检测工件的自动扫描。三维扫描系统工作流程图三维扫描系统工作流程图 运动链运动链1.用步进电机1经过减速器2和联轴器3驱动滚珠丝杠5转动，滚珠丝杠5经螺母带动滑座6上下移动，从而可以实现与滑座连接的扫描仪上下

2、移动。2.滑座6上的步进电机通过减速器和联轴器干脆驱动摆臂7绕轴摇摆，从而实现扫描仪俯仰角的变更。3.工作台9可以实现360旋转.任务任务依据扫描仪的工作原理可以确定为了实现扫描仪正常共作所须要进行的工作：1.依据实现扫描仪上下移动所须要的最大转矩选择步进电机的类型；2.进行惯量匹配所须要的减速器类型；3.驱动摆臂摇摆所须要的步进电机的选型；4.进行惯量匹配所须要的减速器的类型；5.实现工作台转动所需须要步进电机的类型。摆臂的工作状况摆臂的工作状况摆臂用来实现变更扫描仪的俯仰角，摆臂在空行程是实现最大的摆速 ,最短加速时间 ，从而计算求得最大加速度 ,当摆臂在水平位置加速启动时，所须要驱动力矩

3、最大。摆臂的结构摆臂的结构摆臂的长度300mm ,质量大约为 3kg ,扫描仪整体的质量大约为 10kg ，依据这些已知条件可以求得要想实现扫描仪俯仰角变更所须要的最大驱动功率，由此可以实现对步进电机的选型限制竖直方向运动步进电机的选择限制竖直方向运动步进电机的选择用运动限制卡来限制步进电机，限制步进电机在竖直方向运动。限制要求：利用运动限制卡限制步进电机匀速转动，从而限制滑块在竖直方向的运动，当按下停止按钮时，点击立刻停止转动（电机轴锁住）。按下脱机按钮，电机轴松开。限制竖直方向运动步进电机的选择限制竖直方向运动步进电机的选择对于步进电机的选择我们主要考虑了两个方面，一是电机的最大静力矩，要

4、求能够拖动负载。二是选择电机的步距角，但是由于我们选择的是带细分功能的驱动器，可以通过细分来变更步距角。相关计算：利用公式 （n为脉冲数，L为移动距离，p为滚轴丝杆的螺距，为步距角）计算脉冲数 n,我们选择步距角为1.8度，经测量最大移动距离为1250mm，选择的滚轴丝杠的螺距为5mm.代入计算可得n为50000.设置为5细分，电机每转一周可发出 =1000个脉冲。限制竖直方向运动步进电机的选择限制竖直方向运动步进电机的选择电机所需拖动的最大重量为100N，计算负载最大时的静力矩为1 。选择57HS2A76-304型号的步进电机，该步进电机最大静力矩是1.8 ，额定电流为3A,机身长度76mm

5、,转子惯量为440，重量1.05Kg,符合要求。限制扫描仪按确定角度旋转的电机的计算与选择限制扫描仪按确定角度旋转的电机的计算与选择同样用运动限制卡来限制步进电机，实现电机顺时针与逆时针的旋转，用一个机械限位来限制扫描仪旋转的最大角度。限制要求：用运动限制卡限制电机的转动，当按下起先按钮时，电机转动，转动到某一位置时，按下停止按钮，电机停止转动（电机轴被锁住）。连杆在水平常电机轴承受的力矩最大，测量得扫描仪重2Kg,力臂最长为228mm,计算可得力矩最大为4.56Nm.限制扫描仪按确定角度旋转的电机的计算与选择限制扫描仪按确定角度旋转的电机的计算与选择选择的步进电机型号为86HS2A101-5

6、04-01，该电机的最大静力矩为6Nm,额定电流为5A，机身长度101mm，重量为3.25Kg,经测试符合要求。由于限制电动回转台的旋转的精度要求不高，经测试86HS2A101-504-01型号步进电机可满足限制要求，故在此不在过多赘述。摆臂转动惯量的匹配摆臂转动惯量的匹配依据负载的转动惯量和步进电机的转动惯量，由最佳惯量匹配求得所须要减速器的传动比符号说明：摆臂相对于转轴的转动惯量 扫描仪相对于转轴的转动惯量 摆臂和扫描仪组合（负载）相对于转轴的转动惯量 所选型号步进电机转子转动惯量 惯量匹配的最佳传动比依据最佳传动比可以求得步进电动机的额定转矩经减速器后的最大输出转矩：由此可知，所选择的步进电机动力方面满足要求，传动比较大，选用谐波减速器较合适。依据滑座上下的移动速度状况及丝杠所驱动负载的质量，选用的滚珠丝杠公称直径 16mm ，导程10mm滑座的质量 11kg ，滑座上安装的驱动摆臂摇摆装置的质量 3kg ，由此可得丝杠驱动竖直上下运动负载的质量步进电机转子的转动惯量为 感谢