તમારા રોબોટ અથવા CNC મશીન માટે યોગ્ય માઇક્રો સ્ટેપર મોટર પસંદ કરવી: અંતિમ પસંદગી માર્ગદર્શિકા

જ્યારે તમે કોઈ રોમાંચક પ્રોજેક્ટ શરૂ કરો છો - પછી ભલે તે ચોક્કસ અને ભૂલ મુક્ત ડેસ્કટોપ CNC મશીન બનાવવાનું હોય કે સરળતાથી ચાલતું રોબોટિક આર્મ - યોગ્ય કોર પાવર ઘટકો પસંદ કરવાનું ઘણીવાર સફળતાની ચાવી હોય છે. અસંખ્ય એક્ઝેક્યુશન ઘટકોમાં, માઇક્રો સ્ટેપર મોટર્સ તેમના ચોક્કસ ઓપન-લૂપ નિયંત્રણ, ઉત્તમ ટોર્ક રીટેન્શન અને પ્રમાણમાં ઓછી કિંમતને કારણે ઉત્પાદકો, ઇજનેરો અને ઉત્પાદકો માટે પસંદગીની પસંદગી બની ગયા છે.

જોકે, વિવિધ પ્રકારના મોડેલો અને જટિલ પરિમાણોનો સામનો કરીને, તમારા રોબોટ અથવા CNC મશીન માટે સૌથી યોગ્ય માઇક્રો સ્ટેપર મોટર કેવી રીતે પસંદ કરવી? ખોટો વિકલ્પ પસંદ કરવાથી ગુણવત્તાહીન ચોકસાઈ, અપૂરતી શક્તિ અથવા પ્રોજેક્ટ નિષ્ફળતા પણ થઈ શકે છે. આ માર્ગદર્શિકા તમારા અંતિમ પસંદગી માર્ગદર્શિકા તરીકે સેવા આપશે, જે તમને બધા મુખ્ય પરિબળોને સ્પષ્ટ કરવા અને સમજદાર નિર્ણયો લેવા માટે પગલું દ્વારા પગલું લઈ જશે.

પગલું ૧: મુખ્ય જરૂરિયાતોને સમજો - રોબોટ્સ અને CNC વચ્ચેનો મૂળભૂત તફાવત

કોઈપણ પરિમાણોની તપાસ કરતા પહેલા, તમારે મોટર માટે તમારા એપ્લિકેશન દૃશ્યની મુખ્ય આવશ્યકતાઓ સ્પષ્ટ કરવી આવશ્યક છે.

રોબોટ પ્રોજેક્ટ્સ (જેમ કે રોબોટિક આર્મ્સ, મોબાઇલ રોબોટ્સ):

મુખ્ય આવશ્યકતાઓ: ગતિશીલ પ્રતિભાવ, વજન, કદ અને કાર્યક્ષમતા. રોબોટ્સના સાંધાઓને વારંવાર સ્ટાર્ટ સ્ટોપ, ચલ ગતિ અને દિશામાં ફેરફારની જરૂર પડે છે, અને મોટરનું વજન એકંદર લોડ અને પાવર વપરાશને સીધી અસર કરે છે.

મુખ્ય સૂચકાંકો: ટોર્ક સ્પીડ કર્વ (ખાસ કરીને મધ્યમથી હાઇ સ્પીડ ટોર્ક) અને પાવર ટુ વેઇટ રેશિયો પર વધુ ધ્યાન આપો.

CNC મશીન ટૂલ્સ (જેમ કે 3-અક્ષ કોતરણી મશીનો, લેસર કટીંગ મશીનો):

મુખ્ય આવશ્યકતાઓ: થ્રસ્ટ, સ્મૂથનેસ, ટોર્ક જાળવવો અને ચોકસાઇ. CNC મશીન ટૂલ્સને કટીંગ અથવા કોતરણી દરમિયાન ભારે પ્રતિકારને દૂર કરવાની, કંપન ટાળવા માટે સરળ ગતિ જાળવવાની અને સચોટ સ્થિતિ જાળવવાની જરૂર છે.

મુખ્ય સૂચકાંકો: ઓછી ઝડપે ટોર્ક જાળવવા, વાઇબ્રેશન ઘટાડવા માટે માઇક્રો સ્ટેપ રિઝોલ્યુશન અને મોટરની કઠોરતા પર વધુ ધ્યાન આપો.

આ મૂળભૂત તફાવતને સમજવું એ પછીના તમામ પસંદગીના નિર્ણયોનો પાયો છે.

પગલું 2: માઇક્રો સ્ટેપર મોટર્સના પાંચ મુખ્ય પરિમાણોનું અર્થઘટન

ડેટા મેન્યુઅલમાં તમારે પાંચ મુખ્ય પરિમાણો પર ધ્યાન આપવું જોઈએ.

૧. કદ અને ટોર્ક - તાકાતનો પાયો

કદ (મશીન બેઝ નંબર): સામાન્ય રીતે મિલીમીટરમાં દર્શાવવામાં આવે છે (જેમ કે NEMA 11, 17, 23). NEMA સ્ટાન્ડર્ડ મોટર્સના ઇન્સ્ટોલેશન પરિમાણોને વ્યાખ્યાયિત કરે છે, તેમના પ્રદર્શનને નહીં. NEMA 17 એ ડેસ્કટોપ રોબોટ્સ અને CNC માટે સૌથી લોકપ્રિય કદ છે, જે કદ અને ટોર્ક વચ્ચે સારું સંતુલન પ્રાપ્ત કરે છે. નાનું NEMA 11/14 હળવા લોડવાળા રોબોટ સાંધા માટે યોગ્ય છે; મોટું NEMA 23 મોટા CNC મશીન ટૂલ્સ માટે યોગ્ય છે.

ટોર્ક જાળવો: એકમ N · cm અથવા Oz · in છે. આ મહત્તમ ટોર્ક છે જે મોટર પાવર પર પણ ફરતી વખતે ઉત્પન્ન કરી શકે છે. મોટરની મજબૂતાઈ માપવા માટે આ સૌથી મહત્વપૂર્ણ સૂચક છે. CNC મશીન ટૂલ્સ માટે, કટીંગ ફોર્સનો પ્રતિકાર કરવા માટે તમારે પૂરતા હોલ્ડિંગ ટોર્કની જરૂર છે; રોબોટ્સ માટે, સાંધા માટે જરૂરી મહત્તમ ટોર્કની ગણતરી કરવી જરૂરી છે.

જરૂરી ટોર્કનો અંદાજ કેવી રીતે લગાવવો?

CNC મશીન ટૂલ્સ માટે, એક કડક નિયમ એ છે કે ઓછામાં ઓછો 20-30N (આશરે 2-3 કિલોગ્રામ) અક્ષીય થ્રસ્ટ પ્રદાન કરી શકે તેવો ટોર્ક જરૂરી છે. આને સ્ક્રુના લીડ અને કાર્યક્ષમતા દ્વારા રૂપાંતરિત કરવાની જરૂર છે. રોબોટ્સ માટે, હાથની લંબાઈ, લોડ વજન અને પ્રવેગકના આધારે જટિલ ગતિશીલ ગણતરીઓ જરૂરી છે. ઘર્ષણ અને જડતા જેવા અનિશ્ચિત પરિબળોનો સામનો કરવા માટે 30% -50% નો ટોર્ક માર્જિન છોડવાનું ભૂલશો નહીં.

2.પગલાનો ખૂણો અને ચોકસાઈ - પગલાનો આત્મા

સ્ટેપ એંગલ: જેમ કે ૧.૮° અથવા ૦.૯°. ૧.૮° મોટર દર ૨૦૦ પગલાંએ એક વાર ફરે છે, જ્યારે ૦.૯° મોટરને ૪૦૦ પગલાંની જરૂર પડે છે. સ્ટેપ એંગલ જેટલો નાનો હશે, મોટરની સહજ ચોકસાઈ એટલી જ વધારે હશે. ૦.૯° મોટર સામાન્ય રીતે ઓછી ગતિએ ચાલતી વખતે સરળ હોય છે.

3. વર્તમાન અને વોલ્ટેજ - ડ્રાઇવરોનું મેચિંગ

ફેઝ કરંટ: એકમ એમ્પીયર (A) છે. મોટરના દરેક ફેઝ વિન્ડિંગનો આ મહત્તમ રેટેડ કરંટ છે જે ટકી શકે છે. આ પરિમાણ સીધું નક્કી કરે છે કે તમારે કયો ડ્રાઇવ પસંદ કરવો જોઈએ. ડ્રાઇવરની આઉટપુટ કરંટ ક્ષમતા મોટર સાથે મેળ ખાતી હોવી જોઈએ.

વોલ્ટેજ: મોટર્સને સામાન્ય રીતે તેમના રેટેડ વોલ્ટેજ માટે રેટ કરવામાં આવે છે, પરંતુ વાસ્તવિક ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ આના કરતા ઘણો વધારે હોઈ શકે છે (ડ્રાઈવર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે). ઉચ્ચ વોલ્ટેજ મોટરના હાઇ-સ્પીડ પ્રદર્શનને સુધારવામાં મદદ કરે છે.

૪. ઇન્ડક્ટન્સ અને હાઇ-સ્પીડ પર્ફોર્મન્સ - મુખ્ય પરિબળો જે સરળતાથી અવગણવામાં આવે છે

મોટરના હાઇ-સ્પીડ ટોર્કને અસર કરતું ઇન્ડક્ટન્સ એક મુખ્ય પરિબળ છે. ઓછી ઇન્ડક્ટન્સ મોટર્સ ઝડપથી કરંટ સ્થાપિત કરી શકે છે, જેના પરિણામે ઊંચી ઝડપે વધુ સારું પ્રદર્શન મળે છે. જો તમારા રોબોટના સાંધા ઝડપથી ફરવા પડે છે, અથવા જો તમારું CNC મશીન ફીડ રેટ વધારવા માંગે છે, તો તમારે ઓછા ઇન્ડક્ટન્સવાળા મોડેલો પસંદ કરવાનું પ્રાથમિકતા આપવી જોઈએ.

૫. શાફ્ટ પ્રકાર અને આઉટગોઇંગ લાઇન પદ્ધતિ - યાંત્રિક જોડાણની વિગતો

શાફ્ટના પ્રકારો: ઓપ્ટિકલ એક્સિસ, સિંગલ ફ્લેટ શાફ્ટ, ડબલ ફ્લેટ શાફ્ટ, ગિયર શાફ્ટ. ડી-ટાઈપ ટ્રિમિંગ (સિંગલ ફ્લેટ શાફ્ટ) સૌથી સામાન્ય છે અને તે અસરકારક રીતે કપલિંગને લપસતા અટકાવી શકે છે.

આઉટગોઇંગ પદ્ધતિ: ડાયરેક્ટ આઉટગોઇંગ અથવા પ્લગ-ઇન. પ્લગ-ઇન પદ્ધતિ (જેમ કે 4-પિન અથવા 6-પિન એવિએશન હેડ) ઇન્સ્ટોલેશન અને જાળવણી માટે અનુકૂળ છે, અને વધુ વ્યાવસાયિક પસંદગી છે.

પગલું 3: એક અનિવાર્ય ભાગીદાર - સ્ટેપર મોટર ડ્રાઇવર કેવી રીતે પસંદ કરવો

મોટર પોતે કામ કરી શકતી નથી અને તેને સ્ટેપર મોટર ડ્રાઇવર સાથે જોડી દેવી જોઈએ. ડ્રાઇવરની ગુણવત્તા સીધી સિસ્ટમના અંતિમ પ્રદર્શનને નિર્ધારિત કરે છે.

માઇક્રોસ્ટેપ: એક આખા પગલાને બહુવિધ માઇક્રોસ્ટેપ્સમાં વિભાજીત કરો (જેમ કે 16, 32, 256 માઇક્રોસ્ટેપ્સ). માઇક્રો સ્ટેપિંગનું મુખ્ય કાર્ય મોટર ગતિને અત્યંત સરળ બનાવવાનું છે, જે કંપન અને અવાજને મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડે છે, જે CNC મશીન ટૂલ્સની સપાટીની ગુણવત્તા માટે મહત્વપૂર્ણ છે.

વર્તમાન નિયંત્રણ: ઉત્તમ ડ્રાઇવરોમાં ઓટોમેટિક હાફ કરંટ ફંક્શન હોય છે. મોટર સ્થિર હોય ત્યારે આપમેળે કરંટ ઓછો કરો, ગરમીનું ઉત્પાદન અને ઉર્જા વપરાશ ઓછો કરો.

સામાન્ય ડ્રાઇવર ચિપ્સ/મોડ્યુલ્સ:

પ્રવેશ સ્તર: A4988- ઓછી કિંમત, સરળ રોબોટ પ્રોજેક્ટ્સ માટે યોગ્ય.

મુખ્ય પ્રવાહની પસંદગી: TMC2208/TMC2209- સાયલન્ટ ડ્રાઇવિંગ (સ્ટીલ્થશોપ મોડ) ને સપોર્ટ કરે છે, અત્યંત શાંતિથી ચાલે છે, CNC મશીન ટૂલ્સ માટે ઉત્તમ પસંદગી છે, અને વધુ અદ્યતન નિયંત્રણ કાર્યો પૂરા પાડે છે.

ઉચ્ચ પ્રદર્શન: DRV8825/TB6600- ઉચ્ચ વર્તમાન અને વોલ્ટેજ સપોર્ટ પૂરો પાડે છે, જે વધુ ટોર્કની જરૂર હોય તેવા એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય છે.

યાદ રાખો: એક સારો ડ્રાઈવર મોટરની ક્ષમતાનો મહત્તમ ઉપયોગ કરી શકે છે.

પગલું ૪: વ્યવહારુ પસંદગી પ્રક્રિયા અને સામાન્ય ગેરસમજો

ચાર પગલાની પસંદગી પદ્ધતિ:

ભાર વ્યાખ્યાયિત કરો: તમારા મશીનને ખસેડવા માટે જરૂરી મહત્તમ વજન, જરૂરી પ્રવેગકતા અને ગતિ સ્પષ્ટ રીતે વ્યાખ્યાયિત કરો.

ટોર્કની ગણતરી કરો: જરૂરી ટોર્કનો અંદાજ કાઢવા માટે ઓનલાઈન ટોર્ક કેલ્ક્યુલેટર અથવા યાંત્રિક સૂત્રનો ઉપયોગ કરો.

મોટર્સની પ્રારંભિક પસંદગી: ટોર્ક અને કદની જરૂરિયાતોના આધારે 2-3 ઉમેદવાર મોડેલો પસંદ કરો અને તેમના ટોર્ક ગતિ વળાંકોની તુલના કરો.

મેચ ડ્રાઈવર: મોટરના ફેઝ કરંટ અને જરૂરી કાર્યો (જેમ કે મ્યૂટ, હાઇ સબડિવિઝન) ના આધારે યોગ્ય ડ્રાઇવર મોડ્યુલ અને પાવર સપ્લાય પસંદ કરો.

સામાન્ય ગેરમાન્યતાઓ (ખાડાઓ ટાળવા માટેની માર્ગદર્શિકા):

ગેરસમજ ૧: ટોર્ક જેટલો વધારે, તેટલું સારું. વધુ પડતા ટોર્કનો અર્થ એ છે કે મોટી મોટરો, ભારે વજન અને વધુ પાવર વપરાશ, જે ખાસ કરીને રોબોટ સાંધાઓ માટે હાનિકારક છે.

ગેરસમજ ૨:ફક્ત ટોર્ક જાળવવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરો અને હાઇ-સ્પીડ ટોર્કને અવગણો. મોટરમાં ઓછી ગતિએ ઉચ્ચ ટોર્ક હોય છે, પરંતુ જેમ જેમ ગતિ વધશે તેમ તેમ ટોર્ક ઘટશે. ટોર્ક સ્પીડ કર્વ ચાર્ટ તપાસવાનું ભૂલશો નહીં.

ગેરસમજ ૩: અપૂરતો વીજ પુરવઠો. વીજ પુરવઠો એ ​​સિસ્ટમનો ઉર્જા સ્ત્રોત છે. નબળો વીજ પુરવઠો મોટરને તેની સંપૂર્ણ ક્ષમતા પર કાર્ય કરવા માટે ચલાવી શકતો નથી. વીજ પુરવઠો વોલ્ટેજ ઓછામાં ઓછો ડ્રાઇવરના રેટેડ વોલ્ટેજના મધ્યબિંદુ જેટલો હોવો જોઈએ, અને વર્તમાન ક્ષમતા તમામ મોટર ફેઝ કરંટના સરવાળાના 60% કરતા વધારે હોવી જોઈએ.

પગલું ૫: અદ્યતન વિચારણાઓ - આપણે ક્યારે બંધ લૂપ સિસ્ટમ્સ પર વિચાર કરવાની જરૂર છે?

પરંપરાગત સ્ટેપર મોટર્સ ઓપન-લૂપ નિયંત્રિત હોય છે, અને જો ભાર ખૂબ મોટો હોય અને મોટર "પગલું ગુમાવે", તો નિયંત્રક તેની જાણ કરી શકતો નથી. કોમર્શિયલ ગ્રેડ CNC મશીનિંગ જેવા 100% વિશ્વસનીયતાની જરૂર હોય તેવા એપ્લિકેશનો માટે આ એક ઘાતક ખામી છે.

ક્લોઝ્ડ-લૂપ સ્ટેપર મોટર મોટરના પાછળના ભાગમાં એક એન્કોડરને એકીકૃત કરે છે, જે વાસ્તવિક સમયમાં સ્થિતિનું નિરીક્ષણ કરી શકે છે અને ભૂલો સુધારી શકે છે. તે સ્ટેપર મોટર્સ માટે ઉચ્ચ ટોર્ક અને સર્વો મોટર્સ માટે વિશ્વસનીયતાના ફાયદાઓને જોડે છે. જો તમારો પ્રોજેક્ટ:

વિચલનનું કોઈ જોખમ માન્ય નથી.

મોટરના મહત્તમ પ્રદર્શનનો સંપૂર્ણ ઉપયોગ કરવો જરૂરી છે (ક્લોઝ્ડ-લૂપ વધુ ઝડપ પ્રદાન કરી શકે છે).

તેનો ઉપયોગ વ્યાપારી ઉત્પાદનો માટે થાય છે.

તેથી, ક્લોઝ્ડ-લૂપ સ્ટેપર સિસ્ટમમાં રોકાણ કરવું યોગ્ય છે.

નિષ્કર્ષ

તમારા રોબોટ અથવા CNC મશીન માટે યોગ્ય માઇક્રો સ્ટેપર મોટર પસંદ કરવી એ એક સિસ્ટમ એન્જિનિયરિંગ છે જેમાં યાંત્રિક, વિદ્યુત અને નિયંત્રણ પાસાઓનો વ્યાપક વિચારણા જરૂરી છે. કોઈ 'શ્રેષ્ઠ' મોટર નથી હોતી, ફક્ત 'સૌથી યોગ્ય' મોટર હોય છે.

મુખ્ય મુદ્દાઓનો સારાંશ આપવા માટે, એપ્લિકેશન દૃશ્યથી શરૂ કરીને, રોબોટ્સ ગતિશીલ કામગીરી અને વજનને પ્રાથમિકતા આપે છે, જ્યારે CNC મશીન ટૂલ્સ સ્થિર ટોર્ક અને સ્થિરતાને પ્રાથમિકતા આપે છે. ટોર્ક, કરંટ અને ઇન્ડક્ટન્સના મુખ્ય પરિમાણોને મજબૂતીથી સમજો અને તેને ઉત્તમ ડ્રાઇવર અને પૂરતા પાવર સપ્લાયથી સજ્જ કરો. આ લેખમાં આપેલા માર્ગદર્શન દ્વારા, હું આશા રાખું છું કે તમે તમારા આગામી મહાન પ્રોજેક્ટ માટે વિશ્વાસપૂર્વક સંપૂર્ણ પસંદગી કરી શકશો, ખાતરી કરી શકશો કે તમારી રચનાઓ સચોટ, શક્તિશાળી અને વિશ્વસનીય રીતે ચાલે છે.