Ngàm/Bàn xoay quang học điều khiển bằng động cơ

Cái ngàm xoay (MK1) này dành cho các linh kiện quang học dạng truyền qua, được mình thiết kế trong dự án luận văn thạc sĩ: "Development of Next-Generation Optical Tweezers" và đã được sử dụng trong nhiều hệ thống giảm cường độ sáng (optical attenuator) tự động. Sau đó, nó đã được phát triển thêm (MK3) và hiện có sẵn cho cả linh kiện truyền qua (TM) và phản xạ (RM). Trong một bài báo sau đó: "A Step-by-Step Guide to 3D Print Motorized RotationMounts for Optical Applications", mình có mô tả quy trình sản xuất cho cả hai loại ngàm, cũng như bộ điều khiển phù hợp.

Ngàm xoay DIY cho kính quang học Ø1" này sử dụng các linh kiện thương mại dễ tìm kết hợp với các bộ phận in 3D, giúp các nhà nghiên cứu có thể tự tay làm ra các thiết bị cơ-quang học một cách nhanh chóng, dễ dàng với chi phí chỉ bằng một phần nhỏ so với hệ thống thương mại. Các tệp nguồn cho tất cả linh kiện đều được cung cấp dưới dạng .3dm (Rhino V6), .stp (STEP) và .obj (NURBS Object). Các linh kiện và phụ kiện được nhóm vào các layer khác nhau.

Nhớ chia sẻ thành quả của mọi người nhé!

Danh sách linh kiện

Ngàm truyền qua (TM) phù hợp cho các ứng dụng liên quan đến kính phân cực/kính làm chậm (polarizers/retarders). Nó dựa trên một ngàm xoay dạng lồng (cage mount) và được dẫn động bởi động cơ bước Nema 17 tiêu chuẩn. Chúng được kết nối bằng dây đai cam polyurethane và puli nhôm. Tuy nhiên, vì puli nhôm cần gia công thêm nên các linh kiện này cũng đã được thêm vào danh sách in 3D và có thể in nếu cần. (Xem: HolderWheel.stl & DriveWheel.stl)

Ngàm phản xạ (RM) được thiết kế cho gương và kính lọc, sử dụng cùng loại động cơ bước đó. Xem danh sách bên dưới (hoặc video này) để biết các linh kiện có sẵn trên thị trường và hình 2 để biết hướng dẫn chọn các bộ phận in 3D. Thông tin chi tiết hơn có trong bài báo.

Danh sách linh kiện thương mại

Ngàm truyền qua (Transmissive Mount):

1 cái - Cage Rotation Mount cho kính Ø1", ren SM1, lỗ M4 [CRM1/M, Thorlabs]

2 cái - Trụ quang học Ø12 mm, khuyến nghị dài 150 mm [TR150/M-JP, Thorlabs]

1 cái - Động cơ bước Nema 17, trục Ø5 mm, lực xoắn tối thiểu 40 N•cm (4 kg•cm)

1 cái - Dây đai cam (Timing Belt), 49 răng, dài 245 mm, rộng 10 mm, bước răng 5 mm [10/T5/245SS, Contitech]

1 cái - Puli cam (Timing Pulley), 32 răng, rộng 10 mm x bước 5 mm [21T5/32-2, RS PRO] (Nếu không in RotorWheel)

1 cái - Puli cam (Timing Pulley), 16 răng, rộng 10 mm x bước 5 mm [21T5/16-2, RS PRO] (Nếu không in DriveWheel)

4 cái - Vít lục giác chìm M6, dài 16 mm & Đai ốc (Hex Nut) (Kẹp trụ)

4 cái - Vít lục giác chìm M3, dài 8 mm (Động cơ bước)

1 cái - Vít định vị M3, 6 mm & Đai ốc (Trục động cơ)

8 cái - Vít lục giác chìm No.4, dài 6 mm (Bánh đỡ & Ngàm xoay)

Ngàm phản xạ (Reflective Mount):

4 cái - Trụ quang học Ø12 mm, khuyến nghị dài 50 mm [TR50/M-JP, Thorlabs]

1 cái - Động cơ bước Nema 17, trục Ø5 mm, lực xoắn tối thiểu 40 N•cm (4 kg•cm)

4 cái - Vít lục giác chìm M6, dài 16 mm & Đai ốc (Kẹp trụ)

4 cái - Vít lục giác chìm M3, dài 8 mm (Động cơ bước)

1 cái - Vít lục giác chìm M4, dài 25 mm (Giá đỡ Rotor)

1 cái - Vít định vị M4, dài 6 mm (Giá đỡ quang học)

4 cái - Đai ốc M4 (Giá đỡ quang học)

1 cái - Vít định vị M3, 6 mm & Đai ốc (Trục động cơ)