X-axis motor holder for linear stepping motor.

X축 모터홀더를 제작해봤음.

프린터를 작게 만들다보니 공간부족.

타이밍벨트 대신 리니어스테핑모터를 사용하기로함.

장점으로서는

타이밍벨트와 풀리 그리고 벨트클램프등의 부품이 줄어들게되고 

위치정밀도가 향상된다는 점.

20130529_02_900.jpg

20130529_01_900.jpg

단점으로서는

프린팅속도가 줄어듦.

프린팅속도 100 mm/sec가 나오기 위해 모터회전수가 얼마가될지 계산해봄.

현재 국내에서 쉽게 구할 수 있는 리니어스테핑모터의 

나사는 4열 나사(quadruple-start thread)로 되어있으며,

리드길이 8 mm로 되어 있음.

Replicator 2의 Z축에 쓰이는 모터와 같은사양인 것으로 보임.

리드스크류 1바퀴 회전에 8 mm 이동하기 때문에 아래 등식 성립.

1 [rev] = 8 [mm]

( rev : revolution )

프린팅속도 100 mm/sec라면 아래등식 성립

100 [mm] = 1 [sec]

모터의 회전수 rpm 은 [rev/min] 으로서 분당 회전수를 뜻함.

sec 단위를 min 단위로 바꾸기 위해서는 아래조건 필요.

1 [min] = 60 [sec]

위의 조건을 만족하는 모터의 회전수는 아래와 같이 계산됨.

( 1 [rev] / 8 [mm] ) x ( 100 [mm] / 1 [sec] ) x ( 60 [sec] / 1 [min] ) 

= 750 [rev/min]

결국 리니어 스테핑모터의 최고 회전속도가 750 rpm 에 미치지 못한다면

프린팅속도 100 [mm/sec]는 나올 수 없다는 이야기임.

50 [mm/sec] 정도만

나와줘도 쓸만할 것 같은데..

테스트해봐야 할 것 같음.

20130529_04_900.jpg

위치정밀도 측면에서 본다면..

스테핑모터는 1펄스에 1.8도 회전하는 것임.

1 [pulse] = 1.8 [deg]

1바퀴는 360도!

1 [rev] = 360 [deg]

1바퀴 회전에 필요한 펄스수는?

( 1 [pulse] / 1.8 [deg] ) x ( 360 [deg] / 1 [rev] )

= 200 [pulse/rev]

200펄스임.

직경이 12 mm 인 타이밍벨트풀리가 장착된 스테핑모터의 경우 
풀리가 한바퀴 돌때

1 [rev] = pi x D = ( 3.14 x 12 ) [mm] = 37.68 [mm]

즉, 1 [rev] = 37.68 [mm]

프린터헤드는 풀리 둘레길이와 같은 거리 37.68 mm 를 이동함.

이 스테핑모터에 1 pulse가 가해진다면 

프린터헤드가 움직이는 거리는?

( 37.68 [mm] / 1 [rev] ) x ( 1 [rev] / 200 [pulse] )

= 0.1884 [mm/pulse]

리드길이가 8 mm 인 스크류를 장착한 리니어스테핑모터에 1 pulse가 가해질때 

프린터헤드가 움직이는 거리는?

( 8 [mm] / 1 [rev] ) x ( 1 [rev] / 200 [pulse] )

= 0.04 [mm/pulse]

여기에 마이크로스테핑 구동방식이 적용된다면 
위치정밀도는 그만큼 더 향상되게 됨.

타이밍벨트방식보다 리니어스테핑모터 방식이 속도는 느리지만 
직경 12 mm 풀리에 비해 
8 mm 리드길이를 갖는 리니어스테핑모터의 경우가
4배이상 뛰어난 위치정밀도를 나타냄.

리드길이가 16 mm 정도되는 리니어스테핑모터를
구할 수 있다면 딱 좋을 것 같은데..
구하기가 쉽지 않음.

파일은 아래 링크에 올려놓았음.


- j.s.park -









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