步进电机夹阀

该比例夹阀设计为完全3D印刷，并利用易于获得的NEMA 17步进电机进行机械控制。阀门已经用加压空气测试，可满足15psi，可以从完全关闭到0.03秒或更快地取决于步进电机的质量。阀门通过使用凸轮操作，夹住软管的一部分并减少流量区域。这种设计意味着工作流体仅接触管内部。

该图显示了在阀门上具有加压空气的流量与凸轮位置，用于穿过阀门的5,10和15 psi压降。打开和关闭都显示出误动滞后。

紧固件和步进电机可以在任何地方购买;这些供应商仅供参考。然而，阀门的操作对所使用的管道类型非常敏感，因此如果没有使用这种精确的管道，它可能无法正常运行。

必须为每个凸轮阀打印四个组件。它们是外壳，壳体盖，凸轮和滚筒。我们建议使用树脂3D打印机而不是灯丝，而不是尺寸精度，我们用含有透明树脂和0.05mm层高度的胚乳形式2印刷。放置支持时，请注意参考表面。我们发现它最佳地打印出与远离构建平台的外壳组件的内部功能打印，因此零件支持外部功能。打印完成后，用小型线夹和沙子卸下支撑件，并归档残余物。

首先使用M2X16插座头盖螺钉组装凸轮和滚筒。凸轮的一侧是间隙孔，另一侧是螺纹M2x0.4。安装滚筒后，请确保自由旋转。不要过度拧紧螺钉，因为它会捏住滚筒。您可能需要在自由旋转之前来回滚动辊。

将外壳放在步进电机的面上。步进电机上的圆形老板应在外壳中注册。电动机可以在阀门安装后基于所需的电线路由选择一个方向。

用手转动电机轴直到朝向艾伦钥匙接入的外壳上的圆形切口的平坦点。将凸轮/滚子子组件滑到轴上。您可能需要稍微使用5mm或字母F钻头略微扩展凸轮中的孔。用手夹头使用钻头或简单地用手扭转它，但不要使用电源钻。使用1.5mm allen键安装M3x4设置螺钉。拧紧到电机轴上。

打开凸轮，使其脱离，然后将软胶乳管压入半圆形通道。如果您使用的是管材的短部分并将其适应在流动电路中的其他管道中，请将管子中的管子中心置于壳体中。这是确保印刷部件上的公差正确的好时机。尝试用手转动凸轮以捏住管道。它不应需要大力密封。如果力过度或管道似乎没有完全压缩，我们已经包括用于尺寸和超大滚筒的STL文件。

将外壳盖放在外壳上，并确保凸轮不会绑定。如果发生这种情况，外壳盖可能需要砂磨。一旦配合良好，将壳体盖和外壳用M3x22螺钉固定在步进电机上。壳体包括用于4 M4螺钉的孔，可用于将阀门安装到表面。

我们附上了简单的Arduino代码，用于在串行监视器上控制阀门。该代码适用于我们使用的施密秀yeasdriver等步骤/目录样式步进电机驱动程序。