การสร้างแอคชูเอเตอร์เชิงเส้นที่รวดเร็วและสม่ำเสมอ


13

แอคชูเอเตอร์เชิงเส้นส่วนใหญ่ที่ฉันเห็นมีลักษณะไม่สม่ำเสมอและ / หรือช้า ผู้ที่ใช้กลไกลูกเบี้ยวหรือเพลาข้อเหวี่ยง (และไฮดรอลิก / นิวเมติกเกือบทุกชนิด) จะไม่สามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ได้โดยไม่ต้องตั้งโปรแกรม ผู้ที่ใช้กลไกคล้ายสกรูนั้นมีลักษณะเหมือนกัน แต่ช้า

นอกเหนือจากที่แขวนแร็คแอนด์พิเนียนและเชือกรอบ ๆ แท่งแล้วแอคชูเอเตอร์เชิงเส้นแบบอื่น ๆ ที่รวดเร็วนั้นมีอะไรบ้าง? ตามรูปแบบเดียวกันฉันหมายถึงความเร็วเป็นแบบเดียวกัน (หรือระยะทางที่เคลื่อนที่ขึ้นอยู่กับมุมที่หมุนด้วยมอเตอร์)


โซลินอย? ถ้าฉันมีตัวกระตุ้นแบบนิวเมติก / ไฮดรอลิก / โซลินอยด์ที่ฉันใส่สปริง (การเปิดใช้งานบีบอัดสปริงการปิดใช้งานจะทำให้สปริงคลายลง) และออกแบบสปริงเพื่อเปลี่ยนเส้นผ่านศูนย์กลางเมื่อความยาวเปลี่ยนไป มันจะช่วยให้สามารถทำการเปลี่ยนแปลงได้อย่างรวดเร็วและการที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางการเปลี่ยนแปลงของสปริงที่สัมพันธ์กับความยาวควรทำให้การเปลี่ยนแปลงมีผลในเชิงเส้นตรง
Everett

@Everett: อืมน่าสนใจแม้ว่าการออกแบบเช่นฤดูใบไม้ผลิอาจจะไม่ง่ายอย่างนั้น ..
Manishearth

คุณช่วยนิยามสิ่งที่คุณหมายถึงอย่างรวดเร็ว? แอปพลิเคชันคืออะไร ฉันเห็นแอคชูเอเตอร์เชิงเส้นที่รวดเร็วโดยใช้สกรู
Jakob

@ Jakob: ด้วยสกรูไดรฟ์โดยทั่วไปจะต้องมีมอเตอร์ความเร็วสูงรอบต่อนาทีเพื่อให้ได้ความเร็วที่เหมาะสม - ซึ่งแตกต่างจากแร็คแอนด์พิเนียน โดยพื้นฐานแล้วควรจะเร็วเท่าแร็คแอนด์พิเนียนโดยใช้มอเตอร์ตัวเดียวกัน ฉันยังไม่เห็นแอคชูเอเตอร์เชิงเส้นแบบสกรูที่เร็ว แต่คุณพูดถูกมันมีอยู่ :) ไม่ดีของฉัน ...
Manishearth

คำตอบ:


10

มันจะง่ายกว่าถ้าให้คำตอบถ้าเรารู้ว่าคุณต้องการใช้สิ่งนี้เพื่ออะไร ที่จะให้ความคิดเกี่ยวกับความต้องการของคุณในแง่ของความต้องการความเร็วค่าใช้จ่ายและพื้นที่

เนื่องจาก Rocketmagnet ได้ชี้ให้เห็นคุณสามารถใช้ไดรฟ์เข็มขัดหรือสกรูพิทช์ยาว และคุณได้พูดถึงระบบแร็คแอนด์พิเนียนแล้ว สิ่งเหล่านี้ล้วนเกี่ยวข้องกับมอเตอร์ทั่วไป (DC)พร้อมกับระบบกลไกเพื่อแปลงการเคลื่อนที่เชิงมุมเป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้น:

  • สายพานขับ
  • สกรู
  • ราวปีกนก
  • แอคชูเอเตอร์ลูกโซ่แบบแข็ง (นี่ก็เจ๋งมันสามารถพับเก็บได้ในพื้นที่เล็ก ๆ )

    ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

วิธีอื่น ๆ ได้แก่ :

  • มอเตอร์เชิงเส้น - นี่ค่อนข้างเย็นมันเกี่ยวข้องกับสายของขั้วแม่เหล็กซึ่งเร่งโรเตอร์ในทิศทางเชิงเส้น สิ่งเหล่านี้รวดเร็วและแม่นยำมาก! สิ่งนี้สามารถควบคุมได้ใน open-loop (เช่น stepper motor)

    ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

    ด้านบนเป็นหน้าตัดของมอเตอร์เชิงเส้น

  • กระบอกสูบนิวเมติก - ความเร็วสามารถควบคุมได้โดยใช้วาล์วควบคุมตัวกระตุ้นนิวเมติกก็เป็นที่นิยมสำหรับการใช้งานของหุ่นยนต์เนื่องจากความสอดคล้อง
  • กระบอกไฮดรอลิก

Wikipedia มีบทความเกี่ยวกับตัวกระตุ้นเชิงเส้นและตารางเปรียบเทียบที่มีข้อดีและข้อเสีย!


ฉันต้องการใช้มันเป็นหลักในการถอยแขนที่รวดเร็วและแม่นยำ มอเตอร์เชิงเส้นค่อนข้างน่าสนใจฉันจะตรวจสอบดู ขอบคุณ!
Manishearth

มอเตอร์เชิงเส้นบางชนิดเท่านั้นที่สามารถใช้ลูปเปิด ในความเป็นจริงฉันคิดว่าประเภทที่คุณแสดงที่นี่ไม่เพียง แต่ต้องควบคุมวงปิดสำหรับตำแหน่งเท่านั้น แต่ยังมีไดรเวอร์มอเตอร์ที่คล้ายกับมอเตอร์ BLDC
Rocketmagnet

สามารถควบคุมมอเตอร์ BLDC แบบ open loop ได้เช่นเดียวกับ stepper motor หากคุณต้องการ เพียงต้องการให้คุณทราบตำแหน่งเริ่มต้นและให้คุณออกจากแต่ละเฟสนานพอที่จะมั่นใจได้ว่าได้มาถึงขั้นตอนต่อไปแล้ว หากคุณไม่ทราบตำแหน่งเริ่มต้นคุณสามารถวนรอบสถานะทั้งหมดได้หนึ่งครั้ง
ronalchn

7

ฉันไม่ทราบว่าสิ่งนี้มีคุณสมบัติเป็นแร็คแอนด์พิเนียนหรือเชือกพันรอบแท่งไม้ แต่แอคทูเอเตอร์ไดรฟ์แบบเรียบง่ายนั้นเร็วและราบรื่นมาก ฉันใช้เครื่องรับและวางแบบ SMD ซึ่งต้องการความเร็วและการเคลื่อนที่ที่ราบรื่น

สายพานขับเคลื่อนแอคทูเอเตอร์

ตัวกระตุ้นเชิงเส้นตามสกรูไม่จำเป็นต้องช้าเลยขึ้นอยู่กับระยะห่างของสกรูที่คุณใช้ ใช้สกรูพิทช์ยาวและคุณจะได้รับการเดินทางมากขึ้นต่อการปฏิวัติของมอเตอร์

บอลยาวระดับเกลียว

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.