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VTS121M型传动器精密外观及尺寸

由于传动结构减速比为1:1,且进样针和基座质量较轻,四个基座加四根进样针总重仅23g。同步轮重210g,同步带重45g,东莞电机所需提供的动力需克服同步轮及同步带之间的摩擦力(摩擦系数0.18)。计算的为理想状态下的电机输出力矩,由于未考虑到同步带效率、轴的摩擦、装配误差、加速运动时克服惯性力等因素,且步进电机在高速时扭矩会大幅度下降。根据相关取安全系数10,故电机力矩:T=0.006x/0=0.06N+m

该电机为单轴两相四线混合式步进电机,电机参数如表1所示。该电机完全可以满足系统的动力需求,故本设计采用了单电机的驱动方式。

表1:TS3617N502型步进电机参数表

步距角
Step
angle
(°)
相电阻
Phase
Resistance
(Q)
相电感
Phase
Induction
( mH)
额定电压
Rated
Voltage
(V)
额定电流
Rated
Current
(A)
保持转矩
Holding
Torque
(N*m)
尺寸
Size ( mm)
自重
Weight
(kg)
1.8 4 3.3 4.8 1.2 0.35 42*39 0.24

高通量进样结构能够使进样针在取样、进样、清洁的工作位置间迅速切换,大大提高了分析效率,但其取样过程主要为进样针划过样品表面实现蘸取,无法改变取样深度或对小面积样品进行精确取样,因此还需设计一套进样结构,以满足上述需求。

精密进样结构以精确控制的取样、进样操作为设计目的,能够改变取样深度并对小面积的样品进行精准操作,因此该结构采用精密位移台为传动机构,将电控位移台与手动位移台相结合,设计四个可调维度来达到设计需求。

四部精密位移台中,两部安装于x轴,分别实现初级旋转和平移功能;两部安装于z轴,分别实现次级旋转和升降功能。两部旋转位移台留有电机接口和联轴器,能够与步进电机进行耦合,实现自动控制;另外两部位移台,一部精密升降台、一部精密平移台,均为手动控制,主要用于轴向调节和误差补偿。

实现装置绕x轴的转动,其外观及尺寸如图1。旋转台内部通过精加工的蜗轮蜗杆进行传动,www.qg999.com电机通过联轴器与蜗杆相联,蜗杆再经蜗轮将电机的纵向转动转换为旋转台的横向转动。通过该结构,避免了电机轴系的直接承重,采用了轴承等部件减小摩擦,步进电机仅需提供转动的驱动力。

图1:MRS101-GD型精密旋转台外观及尺寸

MRS101-GD型精密旋转台外观及尺寸

表2:PTS113M型精密平移台主要技术参数

型号 台面尺寸 行程 分辨率 最小刻度 负载
VTS121M 42 x42mm 5mm 0.002mm 0.01mm 2kg