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标题: 龙门结构驱动轴的位置----请各位解惑 [打印本页]

作者: 尘世天涯 时间: 2015-6-2 13:01
标题: 龙门结构驱动轴的位置----请各位解惑
本帖最后由尘世天涯于 2015-6-2 14:34 编辑

背景描述：
为了便于理解，先上图
(, 下载次数: 78)
如上图，龙门结构的三轴，每根轴有一个伺服电机驱动。Y轴只使用了一个，另一侧为直线导轨，跨度550mm。Y轴行程800mm。X轴行程400mm。Z轴行程200mm。Z轴自重加负载共8公斤。设备节拍7秒。
这是一个实际项目，选型过程经过了计算，伺服电机，直线模组，导轨都满足使用要求。现在已经正常运行一年，没有出现问题

我的疑问：

什么情况需要用双Y轴？如果可能，请从计算角度解释。
我的理解：
1. 双Y轴只是增加了系统刚性，尤其是在Z轴承受外部载荷的时候。但是系统刚性也可以通过增加直线导轨两滑块间距的方式来改善。
2. 图片中方案的缺点在于直线模组和直线导轨负载分配不均，尤其是在图片所示的应用里面，驱动轴非常靠近一侧导轨（直线模组）。但是，是否将滑块承受的扭矩转换为等效载荷施加到导轨滑块上，滑块依然满足静态载荷和寿命要求，就可以使用上面图片的方案？

以上，请各位大侠解惑。感激不尽。

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
可能是我前面的表述有问题，我重新描述一下我的疑问：
什么情况需要用到两侧驱动（双直线模组+单马达或者双直线模组+双马达）？
决定性因素是什么？
以上，感谢各位！

作者: jesuisdj 时间: 2015-6-2 13:19
学习了

作者: 尘世天涯 时间: 2015-6-2 13:21

jesuisdj 发表于 2015-6-2 13:19
学习了

大侠，请指点一二，诚意求知。

作者: 781995655@ 时间: 2015-6-2 13:23
双Y轴？？？Y轴双驱动吧？

作者: 卜不是卜可以 时间: 2015-6-2 13:24
双Y轴是两边都提供动力么？

作者: 卜不是卜可以 时间: 2015-6-2 13:25
双Y轴是两边都提供动力么？

作者: 尘世天涯 时间: 2015-6-2 13:27

781995655@ 发表于 2015-6-2 13:23
双Y轴？？？Y轴双驱动吧？

我说的双Y轴是两个电机+两根直线模组。就是把另外一边的直线导轨换掉
然后，两个伺服电机做同步

作者: 尘世天涯 时间: 2015-6-2 13:28

卜不是卜可以发表于 2015-6-2 13:24
双Y轴是两边都提供动力么？

是的。
就是两个电机+两根直线模组来同时驱动。同时两电机做同步

作者: Johnny_Gong 时间: 2015-6-2 13:35
我也做过这种项目过，但是没有用到两个电机，一个电机带动两个模组同步传动，我是通过同步带进行两根模组同步的。
后来我直接两根模组分开各自动作，效率也变成了2倍！至于你说的两个电机两个模组同步，我还真没试过！

作者: 极速尖兵 时间: 2015-6-2 13:38

看看这个。

作者: 尘世天涯 时间: 2015-6-2 14:02

Johnny_Gong 发表于 2015-6-2 13:35
我也做过这种项目过，但是没有用到两个电机，一个电机带动两个模组同步传动，我是通过同步带进行两根模组同 ...

同步带连接会降低定位精度和重复精度，但是具体会降低到多少，没有任何一份资料可以给出数据。因此我个人用的不多。

作者: 尘世天涯 时间: 2015-6-2 14:04

极速尖兵发表于 2015-6-2 13:38
看看这个。

多谢大侠。图片里面这个项目，客户明确要求了定位精度。因此没有选择同步带。因为同步带不确定性比较大，而且最终精度依赖于现场的调节。

作者: 水水5 时间: 2015-6-2 14:10
我觉得双电机如果只用电气同步的话比较困难，且由于各种零件的制造误差，不可能完全同步，随着传动距离的延长，不同步的误差会放大许多倍，比如有可能两根丝杠转20圈差一圈，这样会造成传动系统卡死。真要是电气同步，也应有机械弹性元件补偿。
不如一个电机，两根丝杠，加上机械同步，来的简单。
像这种龙门结构，要我设计的话，应该是电机在中间，用锥齿轮加万向节向两边分，或者直接用可以分流的减速机。
不对之处请多指教。

作者: 尘世天涯 时间: 2015-6-2 14:31

水水5 发表于 2015-6-2 14:10
我觉得双电机如果只用电气同步的话比较困难，且由于各种零件的制造误差，不可能完全同步，随着传动距离的延 ...

多谢大侠回复。目前这个结构主要是从应用和成本来考虑
1. X轴可以Y轴围起来的整个区域都是工作区域，Z轴需要能到达这个区域的任何位置。
2. Y轴和导轨之间的跨度不大，550mm。
我想知道的是，什么时候需要用两个直线模组，甚至两个马达？

作者: 尘世天涯 时间: 2015-6-2 16:42

极速尖兵发表于 2015-6-2 13:38
看看这个。

但是没有一份资料明确表明同步带的传动精度的。据我了解的情况，同步带精度受限于：
1. 齿形造成的多边形效应。这个可以通过齿形选择来消除。圆弧齿是目前精度最高的类型。关于这点设计手册里面是有数据可查的。
2. 张紧力的影响。这个可以通过增加张紧力来缩小，但是没有具体数值
3. 啮合侧隙。也就是同步带和带轮之间的配合间隙。这点是不可消除的。同时也没有具体数值

基于这些原因，在方案对位置精度要求比较高的时候，同步带的方式是不适用的。

以上是我个人见解，请大侠指正。

作者: 尘世天涯 时间: 2015-6-2 16:47

水水5 发表于 2015-6-2 14:10
我觉得双电机如果只用电气同步的话比较困难，且由于各种零件的制造误差，不可能完全同步，随着传动距离的延 ...

害怕伏枥请前辈赐教，这个问题困惑我已经很久了。在我做的设计里面，两种方案都出现过，不过最近我比较经常用图片里面出现的结构，但还是没彻底弄清楚取舍的标准。
请前辈不吝赐教，为小子解惑。感谢
@害怕伏枥

作者: 陈小困 时间: 2015-6-2 23:10
楼主，我最近也是在研究这个问题，有机会可以交流下

作者: 尘世天涯 时间: 2015-6-3 08:50

陈小困发表于 2015-6-2 23:10
楼主，我最近也是在研究这个问题，有机会可以交流下

好的。感谢您的关注。

作者: 水水5 时间: 2015-6-3 10:08
有许多的时候，在极少数情况下，不能靠国家标准的，甚至没有标准。
各个行业各个设备，每一台设备，都有它特殊的一面，
最根本的标准，就是满足使用要求，满足客户提出的各种要求。
比如这个龙门架，你现在用的挺好，就是满足了使用要求。
设备做多了，想要降低成本，或者使用过程中又提出了新的条件，你可能会考虑更改结构。更改后的结构是否合理，不是国标说了算，而是经过受力分析，甚至各种实验数据，说了算。
国标是什么，国标也是大量经验数据的积累。

作者: 尘世天涯 时间: 2015-6-3 10:17

水水5 发表于 2015-6-3 10:08
有许多的时候，在极少数情况下，不能靠国家标准的，甚至没有标准。
各个行业各个设备，每一台设备，都有它 ...

大侠的话，完美的诠释了古人的一句话：尽信书不如无书
不过对我来说，还是在积累的阶段，遇到一个不了解的东西，我的第一反应还是查手册，就如大侠所说，手册是前人经验的积累，也是个人快速成长的捷径。只有完全掌握这一知识点的时候，才会发现手册的局限，不过能达到这个程度的人实在太少。

作者: 赤发鬼李逵 时间: 2015-6-11 16:15
如果X轴行程较大时这样的单边驱动双导轨结构由于单边摩擦力造成相当大的摩擦力矩直接影响可靠性和稳定性。

作者: 尘世天涯 时间: 2015-6-11 16:58

赤发鬼李逵发表于 2015-6-11 16:15
如果X轴行程较大时这样的单边驱动双导轨结构由于单边摩擦力造成相当大的摩擦力矩直接影响可靠性和稳定性。

所以，我前面说了，前提是：直线模组和导轨都是满足要求的情况

作者: 时光2008 时间: 2022-3-22 11:53
想问一下最后有结论了吗

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