Nos gustaría controlar con precisión la posición de un objeto pequeño en un plano XY. El objeto que estamos moviendo contiene un diodo LED y algunas ópticas. Las restricciones son:
Nuestras ideas hasta ahora:
1) Construcción de una mesa XY en miniatura . Estamos pensando que esto podría diseñarse para satisfacer los requisitos de posicionamiento, pero la solución total (incluidos los motores paso a paso, etc.) probablemente sería más grande de lo que esperábamos.
2) Uso de electroimanes. Dado que nuestro objeto es muy ligero, podríamos controlar su posición utilizando electroimanes de tamaño razonable.
¿Se te ocurre alguna otra forma de atacar este problema?
La pregunta es similar a esta pregunta , que asume una escala mucho mayor (30x30 cm).
Para una mesa XY realmente pequeña, un par de pequeños motores paso a paso que se usan para enfocar la lente de la cámara servirían bien:
Estos motores paso a paso tienen un intervalo de deslizamiento de 6 mm y permiten una precisión superior a 0,01 mm :
Estos motores un poco más grandes tienen un recorrido de deslizamiento de 18 mm y una precisión de alrededor de 0,025 mm .
En cada caso, el microstepping permite mejorar la precisión en un factor de 8 a 32 , según el controlador específico y el modo de manejo elegido.
Si la longitud total de 22 mm del paso a paso más grande es una preocupación, con un poco de investigación, seguramente se puede encontrar un paso a paso de tramo deslizante de 9 o 10 mm, en el mismo tamaño de motor de 5 a 7 mm.
Usando un controlador de micropasos StepStick , he podido obtener una operación prácticamente libre de vibraciones del paso a paso más pequeño mencionado anteriormente. Los resultados deberían ser similares para otros motores paso a paso de enfoque de lentes.
Esto permitirá fabricar una mesa XY con un espacio comparable a las dimensiones del movimiento mencionadas en la pregunta, es decir, alrededor de 15 mm x 22 mm incluidos los motores, con los motores colocados debajo de la mesa.
De hecho, no se necesitaría una mesa XY real, ya que el objeto a mover es pequeño: una base deslizante de un solo eje servida por el primer paso a paso funcionaría, y el dispositivo se movería a lo largo del eje perpendicular directamente por el pestaña deslizante del segundo paso a paso.
Bonificación: si no se requieren micropasos, estos motores paso a paso funcionan incluso cuando se conectan directamente desde los pines GPIO de un microcontrolador atTINY45, ya que su corriente operativa requerida está en el rango de 3 a 8 mA. Uno solo necesita agregar diodos flyback para proteger los pines.
Como alternativa a los motores paso a paso, los materiales piezoeléctricos se utilizan para movimientos de precisión extremadamente alta, como los láseres de alineación. El principio de funcionamiento es bastante simple: los materiales piezoeléctricos cambian de tamaño en presencia de un campo eléctrico. Una ventaja es que lo que se va a mover se puede unir directamente al actuador piezoeléctrico, por lo que no hay partes móviles como engranajes que tengan juego o reacción.
También hay motores paso a paso piezoeléctricos lineales que "caminan" sobre un eje. El principio de funcionamiento se describe mejor en video . Puede encontrar fabricantes buscando "paso a paso piezoeléctrico".
Sin embargo, sospecho que cuando intente obtener las piezas, encontrará que los motores de pasos magnéticos en miniatura son más económicos y, al mismo tiempo, lo suficientemente precisos. Los actuadores piezoeléctricos son cosas bastante especiales.
HL-SDK
david tweed
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