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标题: 两种转盘结构方案的可行性 [打印本页]

作者: 灭嘎嘎 时间: 2015-12-21 08:53
标题: 两种转盘结构方案的可行性
一个项目要设计一个周向八工位，间歇转动的转盘，转盘直径300mm，铝合金材质，加上夹具重约5kg，转盘一侧120mm处受水平向上大约20N的力。工作中无其他负载，转速30r/min，要求转动过程中转盘上表面跳动在0.1mm以内，圆周方向精度0.1°。因为间歇时间不固定，间歇定位直接采用步进电机控制。
  借鉴类似的结构，初步考虑的结构方案是A(下图左)，带减速机的步进电机连接转轴，转轴通过两个深沟球轴承安装在支座内，带动转盘转动。后来考虑到自己的应用转速低，负载小，考虑采用更简单的B方案（下图右），电机座安装在工作台上，带减速机的步进电机安装在电机座上，电机输出轴通过涨紧套直接连接转盘。因为没有见过类似的结构，不确定这种方案是否可行，请大家提提意见。主要担心有两点：1、电机转动过程中轴是否有轴向的跳动，如果这个跳动存在且比较大，就没有精度可言了(电机手册上没有找到这个参数)。2、转盘及夹具的自重50N，20N的力以及附加的扭矩都直接作用在电机上，不知道这样对电机的精度及寿命影响大不大（电机手册上说最大轴向力100N，还是对这种应用有点担心）。
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  另外，转盘转动过程中要确定一个工作零点（异常断电之类的情况下复位用），不知道有没有什么好的方法。现在想到的一是选用带绝对编码器的电机，通过编码器记录零点，这样成本会上升。另一个想法是仿照直线运动机构利用光电开关限位的方式，在转盘底下装一个挡片，转盘带动挡片转动到光电开关时获取信号来确定零点。不知道这样做的精度（要求转盘转动定位精度0.1°）怎样，是否有其他简单易行的方法。
  小弟新入行，好多东西自己考虑来考虑去拿不定主意，针对上面两个问题，希望各位有经验的前辈提提看法，拜谢！

作者: 304436342 时间: 2015-12-21 09:03
个人感觉A比较好点，对于国产电机其实我是很没信心的。

作者: shi.zhang 时间: 2015-12-21 09:03
A方案比较好，B方案还需优化一下，也可行；工作原点加一个传感器就可以

作者: ding5472921 时间: 2015-12-21 09:35
B方案确实对电机要求比较高。

作者: 闲人南居 时间: 2015-12-21 09:38
“带减速机的步进电机”，还是先查查能达到0.1度的间隙减速机的价格

作者: shideen 时间: 2015-12-21 09:41
如果预算少 A方案可行联轴器尽量选择刚性的，减速机要选低背隙转台的机加工和安装要有要求；
如果有预算最优方案是分割器，法兰盘面输出型的减速机次之。

作者: 灭嘎嘎 时间: 2015-12-21 10:14

304436342 发表于 2015-12-21 09:03
个人感觉A比较好点，对于国产电机其实我是很没信心的。

初选的是东方马达的电机

作者: l55949416 时间: 2015-12-21 10:14
个人感觉应该加个推力轴承，比较稳拓

作者: 灭嘎嘎 时间: 2015-12-21 10:16

shi.zhang 发表于 2015-12-21 09:03
A方案比较好，B方案还需优化一下，也可行；工作原点加一个传感器就可以

谢谢。B方案优化具体是指哪里，可否指出来。工作原点用普通光电开关可以吧。谢谢

作者: 灭嘎嘎 时间: 2015-12-21 10:19

闲人南居发表于 2015-12-21 09:38
“带减速机的步进电机”，还是先查查能达到0.1度的间隙减速机的价格

忘记说明了，转盘是单向转动，减速器背隙影响不大。暂选东方马达带行星轮式减速器电机，价格8000

作者: 南国之春 时间: 2015-12-21 10:21
A方案，负载不会直接在电机上，且对电机的安装、散热、维修都有好处。以上个人愚见。

作者: 农药 时间: 2015-12-21 10:34

灭嘎嘎发表于 2015-12-21 10:19
忘记说明了，转盘是单向转动，减速器背隙影响不大。暂选东方马达带行星轮式减速器电机，价格8000

间歇运动用分割器连接电机是不是更好呀

作者: 凸轮设计与加工 时间: 2015-12-21 10:34
精度要求不高，负载也不大、速度也不快，直接用凸轮分割器就可以了！

作者: 灭嘎嘎 时间: 2015-12-21 10:57

shideen 发表于 2015-12-21 09:41
如果预算少 A方案可行联轴器尽量选择刚性的，减速机要选低背隙转台的机加工和安装要有要求；
如果有预算 ...

谢谢。预算是有的，我们单位电气较强，机械以前只是搞搞机壳等结构件。第一次做这种自动化设备，所以设计时各种偷懒，力图结构上的简单。您提到了法兰输出的电机，这个我在电机手册也看到了，价格比轴输出式贵。请问直接用图上轴式的电机可以吗？谢谢

作者: 灭嘎嘎 时间: 2015-12-21 10:58

l55949416 发表于 2015-12-21 10:14
个人感觉应该加个推力轴承，比较稳拓

力不大，上推力轴承感觉大材小用的意思

作者: 灭嘎嘎 时间: 2015-12-21 11:03

凸轮设计与加工发表于 2015-12-21 10:34
精度要求不高，负载也不大、速度也不快，直接用凸轮分割器就可以了！

这个东西必威APP精装版下载见各位经常提，上次展会也见过。不知道价格如何

作者: shi.zhang 时间: 2015-12-21 11:45

灭嘎嘎发表于 2015-12-21 10:19
忘记说明了，转盘是单向转动，减速器背隙影响不大。暂选东方马达带行星轮式减速器电机，价格8000

这预算可以用伺服电机了。台达伺服电机400w配上湖北行星减速机30倍左右。价格在4000以内。0.1度的精度完全没有问题。原点传感器，普通光电传感器完全没问题

作者: 灭嘎嘎 时间: 2015-12-21 12:07

shi.zhang 发表于 2015-12-21 11:45
这预算可以用伺服电机了。台达伺服电机400w配上湖北行星减速机30倍左右。价格在4000以内。0.1度的精度完全 ...

好便宜啊，突然感觉自己外行加败家。看了前面各位说的，我想直接一个凸缘输出带减速的电机搞了。报价9500，螺钉一拧完事儿了。我们这边干活各种求简单，因为量少，单价高，成本考虑不多。

作者: duduxiaozi32 时间: 2015-12-21 12:40
B方案，基本不考虑，不可控的因素太多，而且电机一般只承受扭力。
A方案加工达到转动过程中转盘上表面跳动在0.1mm以内我弱弱的觉得可能达不到；
300mm盘的端面用车床车的话，普通端面平面度0.01mm，也就意味着端面（即上表面跳动）0.01mm。
轴与盘装配误差会引起端面与轴线垂直度误差，这个误差一般较大，使用锥配合较好，但是加工麻烦些。
然后轴与轴承装配，由于轴承存在游隙，在转动过程中也存在很细微的晃动，也会反应在端跳上，在A结构中我没有看到调节游隙的结构。
所以我弱弱的认为A方案存在达不到0.1mm端跳要求的可能性。

作者: yearstone 时间: 2015-12-21 12:56
本帖最后由 yearstone 于 2015-12-21 13:01 编辑

灭嘎嘎发表于 2015-12-21 10:14
初选的是东方马达的电机

能选东方马达，就不要太在意成本了；A中将轴与转盘的接触面做好，轴承选用能成承受一定轴向力，基本能满足你的要求~

作者: 害怕伏枥 时间: 2015-12-21 13:20
两个方案都是机械小白的设计，诸多跟帖的应该也是才出学校就搞设计的书斋工程师，对着没用处的方案发表意见。
中国的制造业的腾飞要靠诸位，任重而道远啊。
楼主在18楼已经有了解决方法，简单方便。反正用老板的钱不必心痛，也增添了技术知识。
楼主方案为什么不可用，19楼基本上已经回答。不用18楼的方法该如何设计，再说也没意思了。

作者: 1980114 时间: 2015-12-21 16:05
转盘直径300mm，建议第二种方案，但是要考虑维修等原因，建议做部分改进

作者: 灭嘎嘎 时间: 2015-12-21 16:27

害怕伏枥发表于 2015-12-21 13:20
两个方案都是机械小白的设计，诸多跟帖的应该也是才出学校就搞设计的书斋工程师，对着没用处的方案发表意见 ...

多谢前辈的直言指教。干了两年机械主要做钣金结构件，最近做的这一块确实没入门。考虑方案的时候确实对19楼提出的问题欠考虑。刚看了转盘那里用涨套连接可以减小轴与盘的垂直度误差，轴承径向游隙C0的最大值20微米，可因为支撑部分短，偏摆可能会使精度难以达到。另外，希望前辈能将解决办法不吝提出，考虑学习一下。谢谢。

作者: xinshiji666 时间: 2015-12-21 16:38
考虑简单，先不考虑成本，可以采用这种小型一体式转盘驱动机构，动力是步进电机（也有的可以配伺服），法兰面直接装转盘，精度没问题，原点传感器自带（槽型光电），安装省事，控制简单。

作者: 灭嘎嘎 时间: 2015-12-21 18:30

凸轮设计与加工发表于 2015-12-21 10:34
精度要求不高，负载也不大、速度也不快，直接用凸轮分割器就可以了！

可否推荐下凸轮分割器比较好的品牌。多谢

作者: 灭嘎嘎 时间: 2015-12-21 18:32

xinshiji666 发表于 2015-12-21 16:38
考虑简单，先不考虑成本，可以采用这种小型一体式转盘驱动机构，动力是步进电机（也有的可以配伺服），法兰 ...

谢谢！第一次知道还有这种成套件卖，我网上找下资料。ps.我看的那个东方马达的凸缘输出型电机就是类似的结构，它那个是行星轮减速器所以电机和输出同轴。

作者: 灭嘎嘎 时间: 2015-12-21 18:35

害怕伏枥发表于 2015-12-21 13:20
两个方案都是机械小白的设计，诸多跟帖的应该也是才出学校就搞设计的书斋工程师，对着没用处的方案发表意见 ...

前辈您好，记得以前拜读过您的一篇帖子也是关于转盘的，里面的结构是在转盘下面设置了一个推力轴承，请问为了保证转盘端面的跳动值，是否应该采用这种方式呢？

作者: 河图-洛书 时间: 2015-12-21 21:24

灭嘎嘎发表于 2015-12-21 10:19
忘记说明了，转盘是单向转动，减速器背隙影响不大。暂选东方马达带行星轮式减速器电机，价格8000

8000太贵了吧，可以直接上带刹车的伺服电机了

作者: 神仙老虎狗 时间: 2016-1-4 20:59

河图-洛书发表于 2015-12-21 21:24
8000太贵了吧，可以直接上带刹车的伺服电机了

恩，虽然说公司不差钱，但是出于提升自己设计能力来考虑，建议LZ还是适当考虑一下方案的经济性。

作者: 王力wangli 时间: 2016-1-5 08:50
A方案还是好一点，B方案需要考虑电机维修，是不是不好办

作者: 飓天使 时间: 2016-1-5 13:44
A比较好，在散热，维护保养都要优于B

作者: 再来两次 时间: 2016-1-21 14:43

灭嘎嘎发表于 2015-12-21 10:19
忘记说明了，转盘是单向转动，减速器背隙影响不大。暂选东方马达带行星轮式减速器电机，价格8000

价格8000，你还不如选用凸轮分割器，你这盘不大一整套下来估计也就这个价，而且好用精度还很高。

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