Ano ang isang stepping motor? Mga aplikasyon at halimbawa ng paggamit ng mga stepping motor

1. Ano ang isang stepping motor?

Ang stepping motor ay isang uri ng control motor na maaaring iposisyon nang walang sensor. Tinatawag din itong pulse motor, step, o stepper motor.
Bagama't may mga disbentaha kumpara sa mga servo motor na may mga sensor, tulad ng panganib ng paglabas, maaari nilang makamit ang pagpoposisyon na "mura gamit ang simpleng kontrol." Dahil dito, madalas itong inilalagay sa "mga kagamitang kailangang makamit ang medyo simpleng pagpoposisyon nang hindi nangangailangan ng malaking gastos."
Ang stepping motor ay umiikot sa isang nakapirming anggulo (step) tulad ng segundong kamay ng orasan. Nakakamit ang pagpoposisyon sa pamamagitan ng pagpapalit (pagkontrol) sa anggulong ito.
Sa pamamagitan ng pagsasamantala sa bentahe ng "murang gastos at simpleng pagkontrol sa pagpoposisyon," tahimik na pinayayaman ng mga stepping motor ang ating buhay sa iba't ibang sitwasyon.

Kaugnay na artikulo: Sanyo Classroom "Ano ang stepping motor? Paliwanag ng mekanismo, mga uri, gamit (drive system at paraan ng pagkontrol), mga bentahe at katangian nito"
Nagbibigay ito ng mas detalyadong paliwanag tungkol sa mekanismo at mga katangian ng mga stepping motor.

2. Pangunahing gamit at aplikasyon ng mga stepping motor

Bagama't hindi natin direktang nakikita ang mga stepping motor sa ating pang-araw-araw na buhay, gumagana ang mga ito sa loob ng maraming makina na sumusuporta sa ating buhay sa iba't ibang sitwasyon.
Saan talaga ito ginagamit? Narito ang ilang mga representatibong halimbawa.

Mga stepping motor na ginagamit sa mga robot

Dahil sa kakulangan ng mga manggagawa, ang mekanisasyon at automation ay nagiging lalong mahalaga bawat taon. Ginagamit ang mga stepping motor sa mga robot sa pabrika na siyang lumulutas sa mga problemang ito.
Isang tipikal na halimbawa ay ang SCARA robot (horizontal articulated robot). Ang mga SCARA robot, na pangunahing gumagalaw nang pahalang, ay mahusay sa medyo simpleng mga gawain tulad ng pagdadala, pag-assemble, at paghigpit ng mga turnilyo. Halimbawa, madaling isipin ang isang eksena kung saan inilalagay nila ang mga tsokolate sa mga espesyal na kahon.
Gayundin, ang mga stepping motor na walang sensor ay mahusay sa pagsasagawa ng medyo simpleng paulit-ulit na paggalaw. Maaari rin silang magsagawa ng pagpoposisyon nang mura, kaya mainam ang mga ito para sa mga SCARA robot, na pangunahing nagsasagawa ng mga pahalang na paggalaw.

Sa kabilang banda, para sa mga robot na nangangailangan ng mas kumplikadong paggalaw (patayo at kurbado), ginagamit ang mga servo motor na may mga sensor.

Sa ganitong paraan, ang mga stepping motor at iba pang mga motor ay nakakagawa ng malaking kontribusyon sa pagmamanupaktura sa mga tuntunin ng pagtitipid sa paggawa, pagpapabuti ng kalidad, at pagbawas ng gastos.

Mga stepping motor na ginagamit sa mga 3D printer

Ang 3D printer ay isang aparato na lumilikha ng mga three-dimensional na bagay sa pamamagitan ng pag-ispray at pagpapatong-patong ng resin. Maaari itong lumikha ng anumang disenyo na maisip mo, na nagbibigay-daan sa iyong makabuo ng mas magagandang ideya at mabawasan ang oras at gastos sa pagbuo, na nagdudulot ng mga pangunahing inobasyon sa industriya ng pagmamanupaktura at arkitektura. Maraming tao ang malamang na nagulat nang marinig na ang panahon ng konstruksyon para sa Sagrada Familia ay pinaikli ng mahigit 150 taon gamit ang mga teknolohiya ng IT, kabilang ang mga 3D printer.

Kaya, saang mga bahagi ng isang 3D printer ginagamit ang mga stepper motor?
Ang sagot ay nasa drive unit ng nozzle na nag-iispray ng resin. Gaya ng ipinapakita sa diagram sa ibaba, isang stepping motor ang ginagamit upang iposisyon ang nozzle.

Sa pamamagitan ng paggamit ng three-axis (XYZ) motor, ang nozzle ay gumagalaw sa tatlong dimensyon, nagdedeposito ng resin at lumilikha ng mga 3D na bagay.
Ang tumpak na pagpoposisyon gamit ang mga kontroladong motor ay mahalaga upang lumikha ng mga kumplikadong 3D na bagay.

Mga stepping motor na ginagamit sa mga copy machine

Sa Japan pa lamang, halos 500,000 na copier at multifunction device ang ipinapadala taun-taon. Bagama't hinihikayat ang mga operasyong walang papel, nananatili pa rin ang mga ito bilang mahahalagang kagamitan sa opisina para sa mahusay na operasyon ng negosyo. Kamakailan lamang, nagsimula na ring mag-stock ang mga convenience store ng mas maraming multifunction copier na maaaring mag-print ng data mula sa mga smartphone, at maraming tao ang nakakahanap ng mga makinang ito na maginhawa.
Kaya, ang napakasimpleng operasyon ng "pagbasa ng impormasyon at paglalabas nito sa papel" ay isang tanong kung saan sa proseso ginagamit ang mga stepping motor.
Ito marahil ang maaari mong maisip. Ginagamit ng stepping motor ang lakas nito sa mga operasyon ng "document scanning" at "paper feeding".
Una, ang operasyon ng pag-scan ng dokumento. Isinasagawa ang pagkontrol at pagpoposisyon upang mabasa ang dokumento nang maayos at walang distorsiyon. Susunod ay ang operasyon ng pagpapakain ng papel. Maraming "paper feeding rollers" ang ginagamit sa loob ng copier. Ang papel ng stepping motor ay igalaw ang mga roller na ito at pakainin ang papel nang "mabilis at tumpak."
Ang mga stepping motor ay may mahalagang papel sa paggawa ng malinaw at walang distortion na mga kopya nang walang mga error sa pag-print.

Mga stepping motor na ginagamit sa kagamitan sa inspeksyon ng circuit board

Una, ating ipaliwanag kung anong uri ng makina ang isang circuit board inspection device. Gaya ng ipinahihiwatig ng pangalan, ang circuit board inspection device ay isang aparato na "sumisiyasat" sa "mga circuit board." Ang "mga electronic circuit board" ay ginagamit sa lahat ng mga electrical appliances at sasakyan sa ating paligid. Ang mga electronic circuit board ay naglalaman ng maraming elektronikong bahagi na nagtutulungan upang matiyak na gumagana nang maayos ang mga produkto.
Kung mayroong kahit kaunting depekto sa circuit board (halimbawa, isang short circuit sa isang solder joint), hindi gagana ang produkto. Upang maiwasan ang mga ganitong depekto, isang "circuit board inspection device" ang ginagamit habang nag-iinspeksyon.
Ang inspeksyon ng circuit board ay kinabibilangan ng maraming proseso tulad ng "inspeksyon sa proseso ng pag-imprenta," "inspeksyon sa proseso ng pag-mount," at "inspeksyon sa proseso ng reflow," at ang mga ito ay tradisyonal na isinasagawa ng mga mata ng tao. Gayunpaman, dahil sa pagpapaliit ng mga circuit board at kakulangan ng mga manggagawa, ang papel ng inspeksyon gamit ang "kagamitan sa inspeksyon ng circuit board" ay nagiging mas mahalaga.
Kaya saang bahagi ng isang PCB inspection device gumagana ang stepper motor? Ito ay nasa bahaging "alignment", na siyang nag-a-align sa PCB. Maaaring medyo mahirap itong intindihin, kaya ipapaliwanag namin ito gamit ang diagram sa ibaba. Ang mga PCB ay inilalagay sa isang sinturon, sinusuri sa bawat yugto, at pagkatapos ay ipinapadala sa susunod na yugto. Kung ang PCB ay "wala sa posisyon o nasa baluktot na anggulo" sa prosesong ito, hindi magiging posible ang tumpak na inspeksyon. Kinokontrol ng stepper motor ang posisyon ng pagkakahanay upang ang mga PCB ay maipadala para sa inspeksyon sa isang "perpektong nakahanay" na estado.

Mga stepping motor na ginagamit sa mga awtomatikong ticket gate

Ginagamit din ang mga stepping motor sa mga awtomatikong ticket gate na ginagamit upang magpasa ng mga tiket sa mga istasyon ng tren.
Ang aparato ay ginagamit sa "seksyon ng transportasyon" na nagdadala ng mga tiket mula sa puwang ng pagpasok patungo sa labasan. Sa loob ng awtomatikong gate ng tiket, ang mga tiket ay dinadala gamit ang isang transport belt, na pinapagana ng isang stepping motor. Upang maiwasan ang pagsisikip ng mga tao sa oras ng pagmamadali, tulad ng sa umaga, ang mga tiket ay dapat dalhin mula sa pasukan patungo sa labasan "sa loob ng isang segundo." Bukod pa rito, sa pamamagitan ng paghinto nang eksakto sa labasan, maaaring maihatid ng aparato ang tiket nang eksakto sa kamay ng gumagamit.

Mga stepping motor na ginagamit sa mga wire processing machine

Ang makinang pangproseso ng alambre ay isang makinang ginagamit upang iproseso ang mga pamalo ng alambre.
Ang wire rod ay isang manipis at mahabang piraso ng bakal na madaling maunawaan kung iisipin mo itong isang alambre. Ang mga wire processing machine ay mga makinang nagpoproseso ng wire rod sa iba't ibang paraan, tulad ng pagputol nito ayon sa haba, pagpihit ng patong sa dulo, pagpilipit nito upang maging alambre, at paggawa nito bilang mga turnilyo at spring.
Ginagamit ang mga stepping motor sa "wire feed section" ng mga wire processing machine. Gaya ng ipinapakita sa diagram sa ibaba, pinapakain nila ang kinakailangang haba ng wire sa processing section. Ang isang dahilan kung bakit lubhang kapaki-pakinabang ang mga stepping motor ay dahil sa pamamagitan ng pagsasamantala sa kanilang katangiang "umiikot sa isang pare-parehong bilis," maaari nilang ipakain ang wire sa processing section nang hindi ito niluluwagan.

Mga stepping motor na ginagamit sa mga slot machine

Ang mga stepping motor ay ginagamit sa maraming nakakagulat na lugar sa mga "amusement games," na pamilyar sa lahat. Ang isang tipikal na halimbawa ay ang "slot machines." Ngunit saan nga ba eksaktong ginagamit ang mga stepping motor sa mga slot machine?
Ang sagot ay ang "mga reel." Ang mga reel ay ang bahagi ng slot kung saan nakahanay ang tatlong imahe, at masasabing "tunay na bituin" ng isang laro ng slot. Kapag pinindot ng manlalaro ang buton, ang mga reel ay "humihinto nang eksakto sa isang paunang natukoy na posisyon." Gumagana ang mga stepper motor upang gawing posible ang paggalaw na ito (tingnan ang diagram sa ibaba). Sa katunayan, ang mga stepper motor ang pangunahing responsable para sa kasabikan at suspense na kaakibat ng paglalaro ng mga laro ng slot.

Mga stepping motor na ginagamit sa mga laro ng crane

Susunod, nais kong ipakilala ang isa pang stepping motor na ginagamit sa mga larong pang-aliw: ang mga braso ng mga larong crane.
Ang paggalaw na nagpapagalaw sa braso pabalik-balik at kaliwa at kanan ay nalilikha ng isang stepping motor.
Dito rin, ang mga stepping motor ang responsable para sa marahil pinakakasiya-siyang aspeto ng mga laro ng crane.
Ang stepping motor talaga ang lumilikha ng kapanapanabik na pakiramdam kapag biglang humihinto ang braso nang walang anumang oras pagkabitaw sa iyong kamay mula sa butones.
Sa ganitong paraan, ang mga stepping motor ay ginagamit hindi lamang sa makinaryang pang-industriya, kundi pati na rin sa pang-araw-araw at masasayang aplikasyon.

Mga stepping motor na ginagamit sa mga surveillance camera

Pinapanatiling ligtas ng mga surveillance camera ang ating mga lungsod araw-araw. Ginagamit din ang mga stepping motor sa mga camerang ito, kung saan ginagamit nila ang kanilang lakas nang hindi nalalaman ng karamihan. Ang motor ay nasa "gumagalaw na bahagi (swivel part)" ng camera. Dahil sa katangian ng mga surveillance camera, ang ilang produkto ay kinakailangan upang magmonitor hindi lamang pataas, pababa, kaliwa, at kanan, kundi pati na rin sa 360 degrees. Ang mga stepping motor ay kadalasang ginagamit para sa paggalaw at pagpoposisyon. Gayunpaman, ang mga stepping motor ay may kahinaan dahil "nanginig nang husto ang mga ito kapag umiikot sa mababang bilis." Samakatuwid, maaaring kailanganing gumamit ng low-speed device (gear) o palitan ito ng servo motor.

3. Mga halimbawa ng stepping motor

Ano ang nangungunang stepping motor sa industriya na nakapagpabilis at nakapagpatahimik ng kagamitan?

Ano ang isang stepping motor na nagpapanatili ng torque habang nilulutas ang mga problema sa ingay?

Ano ang isang stepping motor na nakakamit ng mga siksik na mekanismo at pinahusay na oras ng pag-ikot?

Ano ang isang closed-loop stepping motor na nagpapababa ng cycle time ng analytical equipment sa pamamagitan ng pagpigil sa motor step-out at pagbuo ng init?

Pag-customize ng stepping motor upang makamit ang humigit-kumulang 1.5 beses na mas maraming torque sa matataas na bilis

"4-axis integrated closed-loop stepping system" na nakakamit ng "makinis na kurba"

Maghanap ng high-precision at compact na stepping motor na kayang bawasan ang laki ng iyong spectrometer!

Ano ang "stepping motor na may integrated ball screw" na nag-automate ng clamping mechanism at nakamit ang "2/3 ng laki ng mga conventional na produkto"?

Ang pinakamahusay sa parehong mundo: servo at step! Mabilis kumilos at tumpak ang posisyon.

4. Konklusyon

Sa itaas, ipinakilala namin kung paano ginagamit ang mga stepping motor sa ating pang-araw-araw na buhay. Bagama't bihirang makita ang mga motor, may potensyal ang mga ito na patuloy na magamit sa maraming produkto para sa iba't ibang layunin. Maaaring maging interesante na tingnan ang mga produkto sa iyong paligid at isipin ang mga ito habang gumagana.

公開日：2021-03-16 00:00