Moteur pas à pas à actionneur linéaire : 3 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

Pour convertir le mouvement de rotation du moteur pas à pas en un mouvement linéaire, le moteur pas à pas est connecté à un fil. Sur le filetage, nous utilisons un écrou en laiton qui ne peut pas tourner. À chaque tour de filetage, l'écrou en laiton est déplacé dans la direction axiale du filetage.

Voir: actionneur linéaire à écrou mobile,

Étape 1: liste de pièces

L'un des objectifs est l'utilisation de matériel standard. Il maintient les coûts bas, et si une pièce se brise, elle peut être facilement remplacée.

• Ancre en laiton M5
• Filetage M5 en acier inoxydable
• Écrous M5 (facultatif)
• Connecteur de mise à la terre
• Roulements à billes diamètre intérieur Ø5mm (ex. MF105 ZZ 5x10x4, F695 ZZ 5x13x4)
• Axe de moteur pas à pas Ø5mm avec côtés plats (ex. types BYJ, 20BYJ46, 24BYJ48, 28BYJ48, 30YJ46, 35BYJ46)
• Pilote de moteur pas à pas (par exemple ULN2003, ULN2003 mini)
• Arduino

Étape 2: Pièces

Accouplement moteur pas à pas - filetage

Le connecteur de mise à la terre est conçu pour connecter deux fils. Les deux côtés sont fournis avec 2 vis pour fixer le fil. Pour connecter le moteur pas à pas avec le filetage le diamètre interne du connecteur de terre doit être percé à Ø5mm (enlever les petites vis avant perçage). Les plus petits moteurs pas à pas des modèles BYJ ont une surface plane de 6 mm au niveau de l'axe. La longueur du connecteur est de 30 mm. Une fois coupé en deux, nous avons 2 accouplements.

Une vis de l'accouplement est vissée sur la surface plane du moteur pas à pas et la seconde vis est vissée sur la tige filetée. Cela en fait un accouplement rigide qui transfère le couple du moteur pas à pas à la tige filetée.

Soyez conscient, car il s'agit d'un accouplement rigide, un désalignement de la tige, des roulements ou de l'écrou entraîne des problèmes dans le moteur pas à pas.

Tige filetée

De préférence, la tige filetée et l'écrou fileté sont en matériaux différents. Le choix du matériau pour la tige filetée est l'acier inoxydable. C'est un matériau rigide qui résiste à la corrosion, à la rouille et aux taches. Le choix du matériau pour l'écrou est le laiton. Le coefficient de frottement statique/dynamique sur surface sèche est faible (statique 0,4, dynamique 0,2)

Écrou en laiton

L'ancre en laiton a une section filetée interne et une section qui a une forme conique. De ce type d'ancrage, le premier 10 mm est un filetage métrique. C'est la section qui est utilisée dans ce projet.

La section de forme conique intérieure est inutilisable. Il se dilate lorsqu'une tige filetée est insérée et cela détruira le logement de l'écrou.

Écrou de boîtier

Pour faire translater l'écrou dans le sens axial de la tige filetée, il faut éviter la rotation de l'écrou. L'écrou doit donc avoir une surface plane. Un exemple est l'image avec le bloc de bois carré. L'écrou est collé dans le bloc.

Soyez conscient du désalignement.

Roulements

Pour éviter autant que possible les frottements, utilisez des roulements à billes. Ces roulements sont bon marché. Trop de précision n'est pas nécessaire. Il y a quelques tolérances entre la tige filetée et le roulement, cela absorbe certains désalignements. Les roulements que j'utilise ont une bride et sont fermement enfoncés dans le bois.

Étape 3: connexion du moteur pas à pas à l'Arduino

La série BYJ est constituée de moteurs pas à pas unipolaires. Dans ce projet, le moteur pas à pas est un 20BYJ46. Le pilote est un mini-ULN2003.

Lorsque vous achetez un moteur pas à pas, vérifiez la tension nominale. Utilisez une version 5V lorsque vous utilisez l'alimentation Arduino. Vérifiez le courant avec la formule: U=IxR. La version 5V du 20BYJ46 a une résistance de 60ohm. Le courant est alors I=U/R=5/60=0.08A.

L'Arduino n'est pas en mesure de fournir suffisamment de courant aux broches numériques pour alimenter directement un moteur pas à pas. Pour protéger l'Arduino, un pilote est utilisé. Un pilote lit sur les broches d'entrée l'état des broches numériques de l'Arduino et écrit sur les broches de sortie. Lorsque la broche d'entrée 1B est « High », l'alimentation fournie au pilote est acheminée vers les broches VCC(+) et 1C(-).

Voir l'image et le tableau comment câbler l'Arduino au pilote pas à pas au moteur pas à pas (le moteur et le pilote sont fournis avec la prise et la fiche correspondantes). Si tout est câblé correctement, l'Arduino peut être alimenté et le code peut être téléchargé sur l'Arduino.

Voir le tableau comment faire tourner le moteur pas à pas l'Arduino doit faire une broche numérique « High », les autres broches doivent être « LOW » lorsque la rotation du moteur pas à pas est effectuée l'Arduino doit faire la broche suivante « HIGH », les autres broches doivent être « FAIBLE » et ainsi de suite. Lorsque cela est répété, le moteur pas à pas commence à tourner.