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主题:机械传动设计实现主从轴的运动控制

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首先说明本人是菜鸟,才疏学浅,绝不是开贴授课,是抱着请论坛大侠指正指点的心态来学习的,是来抱大腿的,千万不要把我当做大腿;引入一个百度的定义,多轴同步控制,又称多轴系统同步控制,指在大多数多轴传动系统应用中,使各轴之间保持一定的同步运行关系。多轴系统是非线性、强耦合的多输入多输出系统。多轴同步控制的主要性能指标有:速度比例同步、位置(或角度)同步和绝对值误差小于某限幅值。 本文只讨论单一主轴+多个从轴的同步控制,不探讨多主轴+多从轴;
  下面我拿个具体实例来说明,光讲理论探讨有点扯淡,也有点深奥,毕竟我们还是要应用为主实战为主;
实际设备:旋盖机,功能,给旋转平台上的瓶子旋盖。
 设备3大组件:
1。主轴旋转盘组件;
  负责实现瓶子的上料和旋转,一次旋转某个角度(比如30度)
2.吸盖和放盖组件
  负责吸取盖子并放置到瓶子上面;
3.旋盖组件
  负责把瓶子上的盖子旋紧;
运动分析:
1. 主轴旋转盘组件每次旋转30度,3秒实现。然后停止3秒。再次3秒旋转30度停止3秒;
2. 吸盖组件包含上下运动和自身旋转运动
  上下移动距离是0-60MM,每次转动角度180度。
3. 旋盖组件
   只有上下运动,运动范围0-100MM; 旋盖运动由独立伺服控制夹具不在讨论范围。
最终功能要求
1. 转盘每次转动30度移动到吸盖放盖组件下面,停止的3秒内一定要
完成下降60MM放盖动作,同时另一侧完成吸盖动作; 转台转动的3秒内要吸盖放盖组件
完成上升60MM旋转180度动作;
2. 转盘每次转30度的3秒内,旋盖组件要完成上升100MM动作;
 转台停止的3秒内,旋盖组件要完成下降100MM动作;
功能就这3大块
1. 主旋转瓶子组 : 主电机+凸轮分割器 间歇旋转带动大转盘,实现瓶子旋转到所需工位;
                  这个组属于一级机械传动:  主电机+减速机+链条传动+凸轮分割器1+凸轮分隔器输出轴旋转大转盘
2.  吸盖放盖组  : 抓手下内置吸盘,抓手盘的转动和上下移动由主电机经过多级机械传动而来
                  这个组属于            : 主电机+减速机+链条传动+凸轮分割器1+链条传动+链条传动+凸轮分割器2输出轴实现抓盘转动
                                           主电机+减速机+链条传动+凸轮分割器1+链条传动+链条传动+凸轮分割器2输出轴+连杆机构实现吸盖放盖抓盘上下运动
3.  旋盖组:      抓手自身的独立旋转运动由独立的伺服控制不在讨论范围;而 抓手所在的盘整体上下运动由主电机经过多级机械传动而来。                    这个运动是我们需要讨论的;
                  这个组属于            : 主电机+减速机+链条传动+凸轮分割器1+链条传动+链条传动+连杆机构 实现旋盖抓盘上下运动
一个主电机通过机械传动实现了主轴的角度控制+吸盖放盖组轴的上下移动和旋转角度控制+旋盖组轴的上下移动控制;
典型的一个主轴+2根从轴的运动控制,并且还是机械传动实现的,只有一个动力源就是主3相异步电机,其余的链条,凸轮分隔器,连杆机构等都是机械传动,与电气技术无关。
1. 一个设计问题: 这样的机械传动机构如何设计?
2.一个调试问题:  你有机械0点的概念吗? 这台设备的机械0点你清楚吗?  你的设备有机械0点吗?
                        这台设备的机械0点就是旋盖组的连杆轴处于最低端0MM处+主轴电机0角度+吸盖放盖组的连杆轴处于最低端0MM处,角度位置0角度处。
处理不好会有后果:
1.机械设计把握不好,主电机转了一圈,主轴转盘也转了30度,旋盖连杆轴没有实现从0到100MM的移动距离;或者吸盖放盖组轴没有完成180度旋转,没有实现0到60MM移动;
2. 没有理解机械0点,装配调试会出现,主轴处于0度时,主转盘也是0度,但是两个连杆轴却不在对应的位置高度;
这个案例让我不得不思考
1. 怎么设计机械传动式主从轴运动控制?
2.机械0点。
欢迎大家讨论,指正指点,谢谢
附件 旋盖机总图.jpg
附件 吸盖放盖组件.jpg
附件 旋盖组件.jpg
附件 旋盖组件上下运动传动路线图.jpg
19-01-24 16:27
只考虑用机械方式实现同步?不考虑用电气方式实现?现在有些运动模块可以通过软件设置各种凸轮曲线等实现同步控制。
19-01-24 16:57
SolidWorks做的吗!
19-01-24 18:00
理论上机械结构比电气结构更可靠,只是现在运动模块取代了大部分机械结构,真正的机械结构才是经典
19-01-24 19:07
主旋转机构,转30度,停止3秒,合计6秒,这太慢了吧  ?
二十年前,我看人家做的灌装机,快多了!!
19-01-24 19:56
用电气当然可以实现,我也做过很多个电气传动的主从轴控制案例,电子凸轮电子齿轮这些都很常见;
机械传动有其稳定性可靠性低成本性,这些是电气传动不能比比拟的,我做过多个机械传动电气化改造,说白了就是多主轴+多从轴,虚轴的概念,确实也是个趋势;
但本文仅讨论机械传动式,展现机械传动之美;  机械传动的单独计算设计想必大家都烂熟于心,可是组合起来呢? 组合起来的机械传动就是本文展现的实例,希望与大家共同探讨
19-01-25 10:55
伺服电机控制旋转能简单些
19-01-25 12:34
群主,设计进行的怎么样了 ??
19-01-27 09:29
常见的旋盖机方案不好用吗
19-01-30 11:57
表情
19-05-10 17:49

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