如今三座標(biāo)設(shè)備廣泛用于工廠自動(dòng)化，光學(xué)設(shè)備，雕刻，切割等眾多行業(yè)，而面臨許多三座標(biāo)設(shè)備所存在的成本高，體積大，布線繁瑣等問(wèn)題，本次設(shè)計(jì)選取TRINAMIC公司的TMCM-303模塊，該模塊尺寸只有80mmX50mm,集成了三軸步進(jìn)電機(jī)的控制與驅(qū)動(dòng)，減少繁瑣的布線工作，保證設(shè)備體積的小巧。系統(tǒng)組成如下：
一：控制+驅(qū)動(dòng)部分 選用TMCM-303技術(shù)參數(shù)如下
a.集成三軸步進(jìn)電機(jī)的控制和驅(qū)動(dòng)（只需直接接入電機(jī)即可）
b.提供RS232，RS485， CAN通訊方式，可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制和分布式控制模式
c.每軸各配有正負(fù)限位
d.8個(gè)輸入（外部開(kāi)始，停止等信號(hào)輸入）和8個(gè)輸出接口（可用于外部氣缸，電磁閥控制）
e.可編程細(xì)分控制，最大細(xì)分?jǐn)?shù)為64
f.具有程序存儲(chǔ)功能，便于脫機(jī)工作
g.自動(dòng)波形發(fā)生器，保證運(yùn)行平穩(wěn)
h.可以在運(yùn)行過(guò)程中即時(shí)更改參數(shù)（速度，位置，加速度等）
i.動(dòng)態(tài)電流控制
二：執(zhí)行部分
選取步進(jìn)電機(jī) MT42STH33-1334A，相電流1.33A 力矩0.22N.M ------- 3個(gè)
三：傳動(dòng)部分
可根據(jù)不同精度選取不同傳動(dòng)部件：精度要求不高可選擇柔性傳動(dòng)（如同步帶等）；精度要求高的情況可選擇剛性傳動(dòng)（如滾珠絲杠等）；如果要求的精度非常高可采用閉環(huán)結(jié)構(gòu)，此時(shí)TRINAMIC可以提供TMCM-323模塊該模塊是三軸增量式編碼器輸入模塊，可以配合TMCM-303組成三軸閉環(huán)控制，提高系統(tǒng)精度。
四：開(kāi)關(guān)
采用TRINAMIC專利技術(shù)失速探測(cè)功能，由TMCM-303構(gòu)成的系統(tǒng)只需要參考點(diǎn)無(wú)需限位開(kāi)關(guān)（可以用在一些特殊場(chǎng)合）這樣可以節(jié)省六個(gè)限位開(kāi)關(guān)的成本，當(dāng)然您也可以選擇使用限位開(kāi)關(guān)。
這樣的話通過(guò)一塊很小的芯片模塊，三個(gè)電機(jī)，開(kāi)關(guān)和機(jī)械裝置，我們很快便完成了施工工作。設(shè)備可以做到足夠的精致，小巧。給人一種清爽的感覺(jué)。OK，現(xiàn)在我們開(kāi)始使用這臺(tái)設(shè)備了
由于TMCM-303提供了多種通訊方式 我們可以選擇在線控制，也可以將程序?qū)懭隦OM中脫機(jī)運(yùn)行，當(dāng)然在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中我們可以隨時(shí)更改參數(shù)，而電機(jī)不會(huì)因此而停止，我們可以隨時(shí)讀取電機(jī)的參數(shù)速度，位置等。三個(gè)軸可以相互獨(dú)立工作互不干涉，也可以完成三軸直線插補(bǔ)。
StallGuard功能在該系統(tǒng)中的應(yīng)用：我將其歸納兩點(diǎn)我認(rèn)為這兩點(diǎn)在所有的設(shè)備中都是最重要的
1.撞擊。 在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)由于某些原因?qū)е码姍C(jī)撞擊，飛車(chē)事故（如限位無(wú)效，速度過(guò)高等）如果您的臺(tái)面上放置的是昂貴的激光干涉儀之類的產(chǎn)品，您的損失是巨大的。如果操作人員發(fā)生了不幸，后果更是慘重的。這種情況并不少見(jiàn)。有了StallGuard功能您可以設(shè)定電機(jī)的限制力矩當(dāng)電機(jī)達(dá)到您所設(shè)定的力矩時(shí)你可以選擇讓電機(jī)停止或反轉(zhuǎn) 或報(bào)警。此功能可以用于一些：對(duì)昂貴產(chǎn)品保護(hù)和安全生產(chǎn)的環(huán)境中。如光學(xué)檢測(cè)儀，臺(tái)式CNC等
2.震動(dòng)。這是選擇步進(jìn)最頭疼的問(wèn)題，面對(duì)系統(tǒng)的震動(dòng)，我們不知所措。StallGuard功能可以將系統(tǒng)在運(yùn)行中震動(dòng)程度直觀反映到軟件上，并且會(huì)顯示最佳運(yùn)行區(qū)域，這樣一來(lái)面對(duì)共振我們將有的放矢地改善系統(tǒng)。這一功能主要用于對(duì)系統(tǒng)平穩(wěn)性要求很高的設(shè)備中如醫(yī)療設(shè)備，光學(xué)設(shè)備，高精密檢測(cè)儀器等。
應(yīng)用范圍：
所有三座標(biāo)設(shè)備 如：點(diǎn)膠機(jī)，三座標(biāo)測(cè)量?jī)x，雕刻機(jī)，激光掃描儀，三座標(biāo)劃線機(jī)，打標(biāo)機(jī)，內(nèi)雕機(jī)，臺(tái)式數(shù)控設(shè)備等
