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步进伺服电机在摄像头测试平台的应用

摄像头检测平台是一种高精密度检测设备,它具有如下特点:

  • X轴、Y轴:水平左右运动
    机械结构:丝杠+导轨
    丝杠螺距:10mm
    运动距离:300mm
    运行要求:精度在20μm以内,速度高
    要求电机响应性能好
    要求位置精准,不失步
  • Z轴:垂直上下运动(调整焦距)
    机械结构:丝杠+导轨
    丝杠螺距:2mm
    运动距离:30mm
    运行要求:精度在5μm以内,速度高
    要求电机尺寸小
    要求电机响应性能好
    要求电机停止时绝对静止,无抖动
    要求位置精准,不失步 

某设备制造商曾考虑过如下三种方案
(一)步进电机方案
传统的步进电机虽然成本低,在速度要求不高的情况下基本可以胜任,虽然静止的时候绝对静止,但是存在丢步的风险。该客户也曾考虑过将步进电机加装编码器,然后编码器信号交由控制器来处理,这样做虽然可以解决丢步的问题,但调整时间过长,控制复杂,增加了硬件成本以及软件的开发和调试成本。这个方案最终被该客户弃用。
(二)伺服电机方案
伺服电机成本较高,但解决了高速运行丢步的情况,由于伺服电机无法在停止的时候绝对静止,所以在对焦工位上并不适用。这个方案也被客户弃用。
(三)步进伺服电机方案
步进伺服电机既解决了步进电机失步的问题也解决了伺服电机无法绝对静止的问题,在对焦工位上达到了近乎完美的效果,并在XY轴上也达到了预期效果。步进伺服电机的精度达到了10000PPR,最高转速达到3000RPM。
客户非常认可步进伺服的方案,认为其精度高并且精度有保障,速度较步进电机大幅提升,调试简单,对调试人员或售后人员几乎没有要求,运行效果达到期望。

 

 
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