Động cơ bước tuyến tính 2 trục là gì ?

Động cơ bước tuyến tính hai trục là gì?

 

Công nghệ động cơ đóng vai trò trung tâm trong tự động hóa hiện đại và điều khiển chính xác. Với sự tiến bộ không ngừng của sản xuất, robot và các thiết bị thông minh, động cơ quay truyền thống không còn đáp ứng được các yêu cầu chuyển động ngày càng phức tạp.

Đây là lý do tại sao động cơ bước tuyến tính hai trục ra đời. Chúng không chỉ cung cấp chuyển động tuyến tính chính xác mà còn cho phép điều khiển đồng bộ hoặc độc lập theo hai hướng độc lập, khiến chúng trở thành một giải pháp chuyển động hiệu quả và linh hoạt.

2. Nguyên lý hoạt động
2.1 Đầu vào tín hiệu xung

Khi bộ điều khiển bên ngoài đưa tín hiệu xung vào động cơ bước hai trục, tín hiệu xung này được phân phối đến các mạch cuộn dây stato liên quan đến mỗi trục. Trong động cơ bước hai trục, các cuộn dây stato tương ứng với hai trục thường độc lập về mặt điện, nhưng chia sẻ cấu trúc điện từ chính của động cơ.

2.2 Tạo từ trường và chuyển động rotor
– Dòng điện xung trong cuộn dây stato tạo ra từ trường. Lấy ví dụ về động cơ bước ba pha thông thường, việc cấp nguồn cho các cuộn dây stato ba pha theo một trình tự cụ thể sẽ tạo ra từ trường quay bên trong stato. Ví dụ, việc cấp nguồn theo thứ tự A-B-C-A… sẽ khiến từ trường quay theo một hướng cụ thể.

2.3 Đặc điểm điều khiển đồng bộ và độc lập của trục kép
Trong nhiều trường hợp, hai trục của động cơ bước hai trục có thể đạt được chuyển động đồng bộ. Điều này là do chúng được đặt trong cùng một từ trường của động cơ. Khi cuộn dây stato được cấp điện để tạo ra từ trường, rotor của cả hai trục sẽ quay với cùng một góc bước và tốc độ (lý tưởng nhất là như vậy).

3. Các thành phần cấu trúc

Cấu trúc của động cơ bước tuyến tính hai trục thường bao gồm:

Thân động cơ bước: chịu trách nhiệm nhận tín hiệu xung và dẫn động cơ cấu truyền động.

Bộ truyền động tuyến tính: chẳng hạn như trục vít me, dây đai, thanh răng hoặc thanh dẫn hướng tuyến tính, được sử dụng để chuyển đổi chuyển động quay thành chuyển động tuyến tính.

Các giai đoạn hai trục: Đạt được chuyển động tuyến tính theo hai hướng, thường thấy trong các giai đoạn XY hoặc hệ thống dẫn hướng chéo.

Bộ truyền động và bộ điều khiển: Tạo tín hiệu xung để điều khiển hướng, tốc độ và số bước của động cơ.

Sự kết hợp này cho phép động cơ dễ dàng thực hiện định vị hai chiều và thậm chí có thể được mở rộng thành điều khiển đa trục.

4. Ứng dụng của Động cơ Bước Tuyến tính Hai Trục

Do độ chính xác cao, chi phí thấp và cấu trúc tương đối đơn giản, động cơ bước tuyến tính hai trục được sử dụng rộng rãi trong:

Máy in 3D—Điều khiển chuyển động của đầu in theo mặt phẳng XY, đạt được độ chính xác in từng lớp.

Thiết bị điều khiển số CNC—Được sử dụng cho gia công hai chiều như máy khắc nhỏ, máy cắt laser và máy vẽ.

Dây chuyền sản xuất tự động—Thực hiện dịch chuyển hai chiều trong quá trình lắp ráp, kiểm tra và xử lý.

Hệ thống robot—Cung cấp chuyển động phẳng hoặc định vị kẹp cho các bộ phận tác động cuối.

Thiết bị y tế—Di chuyển chính xác đầu dò, ống tiêm hoặc bệ thử nghiệm.

Dụng cụ quang học và phòng thí nghiệm—Điều khiển chuyển động tịnh tiến của các giai đoạn mẫu để đạt được độ chính xác cao.

5. Ưu điểm của Động cơ Bước Tuyến tính Hai Trục

So với các hệ thống truyền động động cơ truyền thống, động cơ bước tuyến tính hai trục mang lại những ưu điểm sau:

•  Định vị chính xác: Khoảng cách bước của động cơ bước có thể điều khiển được, cho phép định vị tuyến tính ở cấp độ micron.
• Cấu trúc nhỏ gọn: Bàn di chuyển XY tích hợp chiếm ít không gian hơn so với hai cơ cấu gắn động cơ riêng biệt.
• Chi phí thấp: So với động cơ servo hoặc động cơ tuyến tính, động cơ bước tuyến tính hai trục mang lại giải pháp tiết kiệm chi phí hơn.
• Điều khiển đơn giản: Sử dụng điều khiển xung, động cơ bước có thể được vận hành với các bộ điều khiển thông thường.
• Tính linh hoạt cao: Có thể lựa chọn điều khiển vòng hở hoặc vòng kín tùy theo yêu cầu.

Tóm tắt
Động cơ bước tuyến tính hai trục là hệ thống chuyển động kết hợp động cơ bước với cơ cấu truyền động tuyến tính, cho phép điều khiển chính xác theo cả hai hướng X và Y.

Nhờ độ chính xác định vị cao, chi phí thấp và cấu trúc nhỏ gọn, chúng đã trở thành bộ truyền động quan trọng trong các ngành công nghiệp như in 3D, thiết bị CNC, sản xuất tự động, robot và điều trị y tế. Nếu bạn quan tâm đến sản phẩm của chúng tôi, vui lòng liên hệ với chúng tôi! PMS Co.,Ltd