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步进丝杆电机在3D打印机中的应用 | 丝杆步进电机专业生产供应商

时间:2023-04-30   访问量:1040

        随着3D打印技术的不断发展,越来越多的人开始使用这项技术来制造自己所需的零件或产品。而步进丝杆电机作为一种高精度、低噪声、耐用的驱动器件,被广泛应用于3D打印机的伺服系统中,提供精细的位置控制和运动控制。

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一、步进丝杆电机在3D打印机中的应用

步进丝杆电机通常被用于3D打印机的X、Y、Z轴驱动系统中,控制打印头的位置和运动速度。其重要特点是转动距离与脉冲数成正比,可通过控制脉冲信号的数量和频率来实现精准的位置控制和速度控制。

以FDM(熔融沉积法)式3D打印机为例,其打印过程主要包括底层板定位、热床升温、打印头移动和材料喷出等几个步骤。其中,步进丝杆电机起到了关键的作用,能够实现高效率、高精度的运动控制和打印质量控制。

二、具体选型过程

下面以3D打印机中的Z轴驱动系统为例,介绍步进丝杆电机的选型过程。

1. 确定所需的转动距离和速度

首先需要确定Z轴的运动距离和速度,以便后续计算所需要的脉冲数和频率。

假设所需的最大运动距离为100mm,最大运动速度为10mm/s。

2. 计算所需的脉冲数和频率

根据所需的运动距离和速度,可以计算出所需的脉冲数和频率。步进丝杆电机的运动距离与脉冲信号的数量和频率成正比,因此需要根据实际情况计算得出。

假设步进丝杆电机的丝杆螺距为4mm/rev,电机主轴转一圈为360°,控制器使用16微步分辨率,则每微步对应的转动角度为:

θ = 360 / 16 / 200 = 0.01125°

每毫米的转动角度为:

θ/mm = θ / 螺距 = 0.01125 / 4 = 0.0028125°/mm

则所需的脉冲数为:

Npulse = (所需的转动距离 / 每个微步对应的转动距离) × 16 = 100 / (0.0028125 × 16) = 2232

所需的最大控制频率为:


Fmax = 所需的最大速度 / (每个微步对应的转动距离 × 每秒钟的微步数)= 10 / (0.0028125 × 16 × 200)= 0.022Hz


3. 选择合适的步进丝杆电机

根据所需的脉冲数和频率,可以选择合适的步进丝杆电机。一般来说,需要选择额定转矩较大、精度高、噪声低、稳定性好的电机。

在这里,我们选择一款额定转矩为1N·m,步距角为1.8°的步进丝杆电机作为驱动器。

4. 控制系统设计

最后,需要设计一个合适的控制器来控制步进丝杆电机的运动。这包括驱动电路、运动控制算法等方面的设计。

在3D打印机中,有些会采用基于Arduino的控制板,通过开源软件Marlin实现步进丝杆电机的位置控制和速度控制。电机驱动器采用立成机电自主研发的高性能电机驱动器。

总之,立成机电步进丝杆电机在3D打印机中的应用具有广泛的前景和发展空间,可以通过合适的选型和控制系统设计来实现高精度、高效率的设备控制。

如果需要更精确快速的丝杆电机及电机驱动器控制器的选型和适配,请联系我们,批量定制热线 138 2875 6406 (同微)。


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