Actuador lineal Motor pas a pas: 3 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Per convertir el moviment de rotació del motor pas a pas en un moviment lineal, el motor pas a pas està connectat a un fil. Al fil fem servir una femella de llautó que no pot girar. A cada gir del fil, la femella de llautó es tradueix en la direcció axial del fil.

Vegeu: actuador lineal de nou femella,

Pas 1: llista de parts

Un dels objectius és l’ús de material a la venda. Manté els costos baixos i, si una peça es trenca, es pot substituir fàcilment.

• Àncora de llautó M5
• Fil d'acer inoxidable M5
• M5 Nuts (opcional)
• Connector de terra
• Diàmetre intern de rodaments de boles Ø5mm (per exemple, MF105 ZZ 5x10x4, F695 ZZ 5x13x4)
• Eix motor pas a pas Ø5mm amb laterals plans (per exemple, tipus BYJ, 20BYJ46, 24BYJ48, 28BYJ48, 30YJ46, 35BYJ46)
• Controlador de motor pas a pas (per exemple, ULN2003, ULN2003 mini)
• Arduino

Pas 2: parts

Acoblament motor pas a pas - rosca

El connector de terra està dissenyat per connectar dos cables. Ambdues cares estan proveïdes de 2 cargols per subjectar el cable. Per connectar el motor pas a pas amb la rosca, cal foradar el diàmetre intern del connector de terra a Ø5 mm (traieu els petits cargols abans de perforar-los). Els motors pas a pas més petits dels models BYJ tenen una superfície plana de 6 mm a l’eix. La longitud del connector és de 30 mm. Quan es talla per la meitat tenim 2 acoblaments.

Un cargol de l'acoblament està cargolat a la superfície plana del motor pas a pas i el segon cargol a la barra roscada. Això el converteix en un acoblament rígid que transfereix el parell motor del pas a la barra roscada.

Tingueu en compte, ja que es tracta d’un acoblament rígid, la desalineació de la barra, els coixinets o la femella comporten problemes al motor pas a pas.

Vareta roscada

Preferiblement, la barra de rosca i la femella de rosca són de diferents materials. L’elecció del material per a la vareta roscada és l’acer inoxidable. És un material rígid, té una resistència a la corrosió, l’oxidació i la tinció. L’elecció del material per a la femella és el llautó. El coeficient de fricció estàtic / dinàmic de la superfície seca és baix (estàtic 0,4, 0,2 dinàmic)

Femella de llautó

L'ancoratge de llautó té una secció roscada interna i una secció amb forma de con. D'aquest tipus d'ancoratges, els primers 10 mm són fil metric. Aquesta és la secció que s’utilitza en aquest projecte.

La secció de forma interna de cons no es pot utilitzar. S’expandeix quan s’insereix una vareta roscada i això destruirà la carcassa de la femella.

Femella de carcassa

Per fer que la femella es tradueixi en la direcció axial de la barra roscada, s’ha d’evitar la rotació de la femella. Per tant, la femella ha de tenir una superfície plana. Un exemple és la imatge amb el bloc quadrat de fusta. La femella està enganxada al bloc.

Tingueu en compte la desalineació.

Rodaments

Utilitzeu rodaments de boles per evitar la màxima fricció possible. Aquests coixinets són barats. No es necessita massa precisió. Hi ha algunes toleràncies entre la barra roscada i el coixinet, cosa que absorbeix una certa desalineació. Els coixinets que estic utilitzant tenen una brida i estan ben pressionats a la fusta.

Pas 3: Connexió del motor pas a pas a l'Arduino

Les sèries BYJ són motors pas a pas unipolars. En aquest projecte, el motor pas a pas és un 20BYJ46. El controlador és un mini-ULN2003.

Quan compreu un motor pas a pas, verifiqueu la tensió nominal. Utilitzeu una versió de 5V quan utilitzeu la font d’alimentació Arduino. Comproveu el corrent amb la fórmula: U = IxR. La versió de 5V del 20BYJ46 té una resistència de 60ohm. El corrent és llavors I = U / R = 5/60 = 0,08A.

L'Arduino no és capaç de subministrar prou corrent als pins digitals per alimentar directament un motor pas a pas. Per protegir l'Arduino s'utilitza un controlador. Un controlador llegeix als pins d'entrada l'estat dels pins digitals de l'Arduino i escriu als pins de sortida. Quan el pin d'entrada 1B és "Alta", la potència subministrada al controlador s'encamina al pin VCC (+) i 1C (-).

Vegeu la imatge i la taula sobre com connectar l'Arduino al controlador de pas a pas al motor de pas a pas (el motor i el controlador es proporcionen amb endoll i endoll coincidents). Si tot està connectat correctament, es pot alimentar l'Arduino i es pot carregar el codi amb l'Arduino.

Consulteu la taula sobre com girar el motor pas a pas; Arduino ha de fer un pin digital “Alt”; els altres pins han de ser “BAIXOS” quan la rotació del motor pas a pas es fa; Arduino ha de fer el següent pin “ALT”. "BAIX", etc. Quan es repeteix, el motor pas a pas comença a girar.