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2018/07/30 19:43:39 プライベート♪
「ドットインパクトプリンタ」に内蔵して使う
 最後に、エンコーダとステッピングモーターを組み合わせたアプリケーションとして、「ドットインパクトプリンタ」と「リニアアクチュエータ」の2つ紹介しましょう。

 ドットインパクトプリンタとは、印字したい用紙とインクリボンに対して、小さなピンを打ち付け、インクリボンの色を用紙に転写する方式のプリンタです。原理上、ピンを打ち付ける構造のため、印字するたびに打音が発生することが特徴です。ピンの配置間隔はさまざまですが、現在のところ、180dpiや360dpiが主流となっているようです。

 ドットインパクトプリンタと組み合わせて利用できるエンコーダとしては、Avago Technologiesの「HEDS-9730シリーズ」の180LPIモデル「HEDS-9730-Q50」などがあります。全体のシステム構成は図5の通りです。モーターは高速で回転する必要はありませんが、制御しやすく、起動時に高トルクが発生するステッピングモーターを使用することにします。ヘッド移動用と紙送り用に2つのモーターを使用し、この2つの駆動部分にエンコーダを組み合わせます。


 ステッピングモータエンコーダ回路は、前述のオープンコレクタ出力回路を採用します。LED点灯用の制限抵抗がエンコーダに内蔵されている場合、外部に取り付ける必要はありません。Vccとグラウンド(GND)の間に、エンコーダを駆動する電源を接続します。エンコーダからは、A相とB相が出力されます。その出力波形を、オープンコレクタ出力を介して、プルアップ抵抗を経て出力として取り出します。

 プリンタのヘッド部分に取り付けたエンコーダからは、ドットピンの配置間隔と同じ180dpi(25.4mm/180=0.141mm)間隔相当のA相、B相パルス信号が出力されます。このA相とB相のパルス信号を基に、制御側でプリンタヘッドの位置を確認しながら、印字したい文字に合わせてドットピンを打ち出していきます。このプリンタヘッドが用紙の端までいくと、紙送り用モーターが回転し、用紙を所定の位置まで移動させます。この送り量も正確に回転させないと、最初に印字した位置とズレてしまうので、エンコーダの出力パルス信号を基に制御します。

 ドットインパクトプリンタがきれいに印字する仕組みを理解していただけたでしょうか。インクジェットプリンタも同様のシステムを使用しています。ドットピンがインクジェットに替わり、各色に対して制御する機構を追加する必要があります。


「リニアアクチュエータ」と組み合わせて使う
 一方のリニアアクチュエータは、図6のようにステッピングモーターやボールねじ、リニアガイド、リニアステージから構成されており、一般に各種工場内の製品搬送や、製品加工などの水平方向の移動に使用されています。

 モーターによる回転動作をリニアステージの水平移動に変換しているのは、1本の軸に通常のねじと同じようなねじ山が刻まれている、ボールねじと呼ばれる部品です。ねじ部分とリニアステージ部分が接触しているため、モーターが回転してボールねじを回転させると、ねじ回転にそってリニアステージを水平方向に移動させることができます。


ステッピングモーターは1パルスで回転する角度が決まっており、一方でボールねじのねじ間隔も決まっています。例として、ねじ間隔を1mmすると、モーターが1回転しますとボールねじも1回転しますので、リニアステージは1mm動く事になります。その上で、使用するステッピングモーターが1パルス当たり1.8度回転すると仮定すると、200パルス送ると1回転するので、1mm水平に動くことになります。100パルスでは1/2回転なので0.5mm、1パルスでは0.005mmの水平移動となり、非常に簡単に水平方向への移動制御ができます。

 しかし、ここでもステッピングモーターの弱点が影響してきます。本当に狙った通りの水平移動をしたのかが分かりません。そこで、エンコーダを利用し、モーターの回転を監視します。まず、リニアステージにエンコーダを配置し、リニアガイド側に金属製のリニアスケールを取り付けます。エンコーダの出力信号は長いケーブルでコントローラに接続されますので、信号安定性を重視してラインドライバーICを介して、RS-422準拠でA、B、I相のパルス出力を差動出力としてレシーバICに伝送します。差動形式にすることで、伝送の途中で雑音が混入しても、雑音を相殺することができます。また、ラインドライバー出力を採用することでケーブル距離が長くなっても安定した出力を得ることができ、規格上は200mもの信号伝送が可能です。

 逓倍(ていばい)回路が搭載されたエンコーダを使えば、容易に分解能を上げることができます。例えば、基本分解能が約0.084mmのとき、4逓倍することで、約0.02mmピッチ相当のパルス信号を出力できます。さらに、エンコーダからのA相、B相出力信号の立ち上がり/立ち下がりエッジを使用することで4倍の分解能を作ることが可能で、外部分周回路によって約0.02mmの出力パルスを約0.005mmピッチに変換することができます。
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2018/07/25 17:34:14 プライベート♪
デュアルシャフト Nema 24 CNC ステッピングモーター 4Nm


Nema 24ステッピングモーターのステップ角1.8degで、サイズは60x60x100mmです。 ユニポーラまたはバイポーラ(シリアル)またはバイポーラ(パラレル)の3つの接続オプション持つ8本のワイヤがあり、必要なタイプを自由に選択できます。 後部シャフトは、エンコーダ、ハンドホイールまたはイコールを取り付けることができます。 ホールディングトルクはユニポーラ接続で2.8Nm(397oz.in)、バイポーラ接続で4.0Nm(566oz.in)に達します(中空ステッピングモータ)。

電気仕様
製造業者部品番号: 24HS39-3008D
モータータイプ: Unipolar/Bipolar
ステップ角: 1.8 度
保持トルク(バイポーラ): 4.0Nm(566oz.in)
保持トルク(ユニポーラ): 2.8Nm(397oz.in)
Rated Current(Bipolar Serial): 2.12A
Rated Current(Bipolar Parallel): 4.24A
Rated Current(Unipolar): 3.0A
電気抵抗(バイポーラシリアル): 2.8ohms
電気抵抗(バイポーラ並列): 0.7ohms
電気抵抗(ユニポーラ): 1.4ohms
インダクタンス(バイポーラ・シリアル): 12.0mH ± 20%(1KHz)
インダクタンス(バイポーラ並列): 3.0mH ± 20%(1KHz)
インダクタンス(ユニポーラ): 3.0mH ± 20%(1KHz)

物理仕様
フレームサイズ: 60 x 60mm
シングルシャフト/デュアルシャフト: シングルシャフト
機体の長さ: 100mm
軸形状: D-カット
軸径: Φ8.0mm
前軸の長さ: 24mm
後軸長さ: 13mm
D-カットの長さ: 20mm
リードの数: 8
リード長: 400mm
重量: 1.6kg
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2018/07/18 18:09:53 プライベート♪
Nema 8, 11, 14, 16, 17 ステッピングモータ用デジタルステッピングドライバ
このドライバのブランドはSkysmotorで、Leadshine(中国で最も有名なステッピングドライバー会社)によって製造されています。

これはLeadshineの先進なステッピング制御技術持つデジタルステッピングドライブです。 使いやすくて、低騒音低発熱で2相と4相のモータ(Nema 8〜Nema 17サイズ)をスムーズに駆動することできます。 これは18-30VDCの電圧で作動し、最大2.2Aピーク電流を供給することができます。 DIPスイッチを設定して、必要な電流とマイクロステップを得ることができます。

主な特徴:
反共振は最適なトルク、超スムーズな運動、低モーター加熱と低騒音を提供します
モーター自動識別とパラメータ自動設定のため、広い範囲Nema 17ステッピングモーターから最適トルクを得ることができます。
ステップ & 方向(PUL / DIR)コントロール
スムーズな運動を提供するマルチステッピング
入力電圧 18-30VDC
電源入れる時に「ジャンプ」しないソフトスタート
パルス入力周波数は60 KHzも達する
自動アイドル電流減少
過電圧および過電流保護

電気仕様:
出力ピーク電流: 0.3~2.2A (1.6 RMS)
入力電圧: +18~30VDC
ロジック信号電流: 7~16mA (Typical 10mA)
パルス入力周波数: 0~60kHz
絶縁抵抗: 100MΩ

操作環境およびその他の仕様(Tj = 25℃/77℉):
冷却: 自然冷却または強制冷却
環境: ほこり、油霧、腐食性ガスを避ける
周囲温度: 0℃ − 65℃
湿度: 40%RH−90%RH
操作温度: 50℃ MAX
振動: 10-50Hz / 0.15mm
保存温度: -20℃ − 65℃
重量: 約90g (3.5oz)

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ショップ:SkysMotor.com
本社所在地: JIULONGPO District, Chongqing, China
担当者:ちょうきん
連絡メール:skysmotor@gmail.com
事業内容:ステッピングモーター販売-産業用モータ代理
URL先:https://www.skysmotor.com/
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