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機械社區

標題: 如何設計高速短行程往復運動+整體水平旋轉90度的精密機構？ [打印本頁]

作者: biduren97 時間: 2020-9-30 16:36
標題: 如何設計高速短行程往復運動+整體水平旋轉90度的精密機構？
工況：目前的設備是XY模組平臺，Z軸安裝打印頭，根據圖紙要求，打印頭在薄膜上打印不同的波形曲線（類似正弦曲線）
最大速度V=0.25m/s，打印完一張膜需要1個多小時。
要求速度提高4倍，按目前的設備型材機架+模組的結構，提速會導致震動厲害，打印出的曲線滿足不了要求。
所以想要在Z軸上設計一套機構，滿足如下要求：
1. 高速往復運動，往復行程在15mm左右，精度正負0.05，最好能電控調節
2. 機構整體可以旋轉90度，因為X方向走完后，需要旋轉90度開始Y向打印
3. 打印頭負載很小，重量在40g左右

最早使用音圈電機+回轉氣缸的結構，但考慮到音圈電機成本太高，容易損壞，放棄該方案。
目前往復行程可調沒有想到合適的結構，固定行程可以采用曲柄+滑塊的機構實現，90度固定旋轉可以沿用回轉氣缸，或者電機+齒輪形式實現，
但是由于打印頭跟料桶是分離的，那么打印頭和料筒要同時旋轉90度的要求。
各位幫忙看看有什么成熟的機構方案可以滿足這樣的要求嗎？
(, 下載次數: 242)

作者: biduren97 時間: 2020-9-30 18:05
先看高速直線往復運動怎么實現吧

作者: 冷月梧桐 時間: 2020-9-30 21:44
PPU百度一下

作者: 大白小白 時間: 2020-9-30 21:48
lz最好自己標示一下，那個是打印頭，那個是料筒。

作者: 大白小白 時間: 2020-9-30 21:51
可調往復行程，那就是滾珠絲桿了，考慮過沒

作者: 去缸活塞泵 時間: 2020-10-1 22:26
xyz，打印。參考3d打印機吧

作者: biduren97 時間: 2020-10-1 22:48

|冷月梧桐發表于 09-30 21:44PPU百度一下

簡單講就是凸輪滑塊吧

作者: biduren97 時間: 2020-10-1 22:49

|大白小白發表于 09-30 21:48lz最好自己標示一下，那個是打印頭，那個是料筒。

紅色底部尖的是打印頭，紅色頂部是料桶

作者: biduren97 時間: 2020-10-1 22:50

|大白小白發表于 09-30 21:51可調往復行程，那就是滾珠絲桿了，考慮過沒

滾珠絲桿電機正反轉會有啟動時間，不符合要求

作者: biduren97 時間: 2020-10-1 22:50

|去缸活塞泵發表于 10-01 22:26xyz，打印。參考3d打印機吧

再看看工況吧，本身就是xyz模組，提速達不到要求

作者: aduoken 時間: 2020-10-2 16:40
本帖最后由 aduoken 于 2020-10-2 16:43 編輯

步進電機+偏心輪+滑塊

作者: 大白小白 時間: 2020-10-2 17:20

aduoken 發表于 2020-10-2 16:40
步進電機+偏心輪+滑塊

要求可調行程

作者: aduoken 時間: 2020-10-2 19:53

大白小白發表于 2020-10-2 17:20
要求可調行程

做成可分離調節偏心輪

作者: biduren97 時間: 2020-10-2 20:21

|aduoken發表于 10-02 19:53 做成可分離調節偏心輪

凸輪上不同的固定點嗎，那還是實現不了自動控制吧

作者: 遠祥 時間: 2020-10-2 22:32
不建議整體做成旋轉，在機構的末端增加才是比較合適的。

作者: biduren97 時間: 2020-10-2 22:36

|遠祥發表于 10-02 22:32不建議整體做成旋轉，在機構的末端增加才是比較合適的。

不是很理解啊，先是往復運動這套機構肯定是一體的，不把它整體旋轉90度，如何實現旋轉呢

作者: 大白小白 時間: 2020-10-3 00:14

biduren97 發表于 2020-10-1 22:50
滾珠絲桿電機正反轉會有啟動時間，不符合要求

“1. 高速往復運動，往復行程在15mm左右，精度正負0.05，最好能電控調節”

高速有數據嗎？

往復行程，最小多少，最大多少？

既然是打印頭，z軸行程應該固定吧

作者: biduren97 時間: 2020-10-8 11:08

|大白小白發表于 10-03 00:14 “1. 高速往復運動，往復行程在15mm左右，精度正負0.05，最好能電控調節” 高速有數據嗎？ 往復行程，最小多少，最大多少？ 既然是打印頭，z軸行程應該固定吧

高速最高極限應該在1m/s，
往復行程目前有13mm，11mm，10mm，
這些會根據圖紙要求變動，所以要可調

作者: biduren97 時間: 2020-10-8 11:08

|大白小白發表于 10-03 00:14 “1. 高速往復運動，往復行程在15mm左右，精度正負0.05，最好能電控調節” 高速有數據嗎？ 往復行程，最小多少，最大多少？ 既然是打印頭，z軸行程應該固定吧

z軸不用考慮，需要考慮的是轉向90度

作者: yinenjoy 時間: 2020-10-8 16:51
如果不差錢，我倒是有個提議，可以使用滾珠絲桿花鍵，兩個動力電機（高速最好伺服），一個控制升降，一個控制旋轉（類似四軸機器人的Z軸）

作者: biduren97 時間: 2020-10-9 09:26

|yinenjoy發表于 10-08 16:51如果不差錢，我倒是有個提議，可以使用滾珠絲桿花鍵，兩個動力電機（高速最好伺服），一個控制升降，一個控制旋轉（類似四軸機器人的Z軸）

升降已有電機絲杠控制了，旋轉你意思還是用電機驅動是吧
那高速往復運動呢，用什么

作者: 水水5 時間: 2020-10-9 13:11
11樓的步進電機加曲柄加滑塊，是個好方法。行程11 13 10毫米，很接近，可以通過一個偏心套調節行程。或者，干脆做成三套曲柄，調整的時候更換。
你是要在X行走的時候，這個高速往復扮演Y的角色，行走的同時帶動這個機構高速往復，是這樣吧。這個涉及一個兩個軸耦合的問題。這個問題考慮過沒有？怎樣能走出一個標準的正弦曲線？

作者: biduren97 時間: 2020-10-9 13:23

|水水5發表于 10-09 13:1111樓的步進電機加曲柄加滑塊，是個好方法。行程11 13 10毫米，很接近，可以通過一個偏心套調節行程。或者，干脆做成三套曲柄，調整的時候更換。 
你是要在X行走的時候，這個高速往復扮演Y的角色，行走的同時帶動這個機構高速往復，是這樣吧。這個涉及一個兩個軸耦合的問題。這個問題考慮過沒有？怎樣能走出一個標準的正弦曲線？

有專人搞算法控制，我需要先把機構部分搞定

作者: biduren97 時間: 2020-10-9 16:38

|水水5發表于 10-09 13:1111樓的步進電機加曲柄加滑塊，是個好方法。行程11 13 10毫米，很接近，可以通過一個偏心套調節行程。或者，干脆做成三套曲柄，調整的時候更換。 
你是要在X行走的時候，這個高速往復扮演Y的角色，行走的同時帶動這個機構高速往復，是這樣吧。這個涉及一個兩個軸耦合的問題。這個問題考慮過沒有？怎樣能走出一個標準的正弦曲線？

旋轉90度除了回轉氣缸還有其他方式嗎，更穩定一些

作者: wn464574401 時間: 2020-10-10 10:10
直接買個scara不行嗎

作者: biduren97 時間: 2020-10-10 20:35

|wn464574401發表于 10-10 10:10直接買個scara不行嗎

只有22樓理解的需求啊

作者: biduren97 時間: 2020-10-12 10:11

大白小白發表于 2020-10-3 00:14
“1. 高速往復運動，往復行程在15mm左右，精度正負0.05，最好能電控調節”

高速有數據嗎？

偏心輪+滑塊的結構否掉了還是回到滾珠絲杠上，行程調整成30mm，這種應該可以用伺服+絲杠來實現吧

作者: 大白小白 時間: 2020-10-12 13:08

biduren97 發表于 2020-10-12 10:11
偏心輪+滑塊的結構否掉了還是回到滾珠絲杠上，行程調整成30mm，這種應該可以用伺服+絲杠來實現吧

想偷懶，就是這個辦法。

想更高速度，肯定要動腦筋

作者: zhufeng_hgp 時間: 2020-10-12 15:10

biduren97 發表于 2020-10-12 10:11
偏心輪+滑塊的結構否掉了還是回到滾珠絲杠上，行程調整成30mm，這種應該可以用伺服+絲杠來實現吧

看你的高速要求，一秒鐘往復多少次。往復頻率非常高，又要求行程可調，高還是建議音圈電機的結構

作者: biduren97 時間: 2020-10-12 15:13

zhufeng_hgp 發表于 2020-10-12 15:10
看你的高速要求，一秒鐘往復多少次。往復頻率非常高，又要求行程可調，高還是建議音圈電機的結構

還是用電機+絲杠的機構吧，速度降點

作者: 水水5 時間: 2020-10-12 19:31

biduren97 發表于 2020-10-9 16:38
旋轉90度除了回轉氣缸還有其他方式嗎，更穩定一些

氣缸加單連桿也可以啊。

作者: biduren97 時間: 2020-10-12 22:53

|水水5發表于 10-12 19:31 氣缸加單連桿也可以啊。

90度旋轉有圖例看看嗎？
還有滾珠絲杠往復運動應該就是直線模組吧，好像啥也簡化不了

作者: 水水5 時間: 2020-10-14 08:05

biduren97 發表于 2020-10-12 22:53
90度旋轉有圖例看看嗎？
還有滾珠絲杠往復運動應該就是直線模組吧，好像啥也簡化不了

沒有，很簡單的。氣缸、機架與連桿組成一個三角形。都是鉸接。氣缸縮回，連桿是0度，氣缸伸出，連桿擺到90度。

作者: biduren97 時間: 2020-12-12 11:40

水水5 發表于 2020-10-14 08:05
沒有，很簡單的。氣缸、機架與連桿組成一個三角形。都是鉸接。氣缸縮回，連桿是0度，氣缸伸出，連桿擺到9 ...

氣缸旋轉不一定能鎖住把，定位精度要能達到0.05

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