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标题: Z轴上升结构想请教一下改善思路？ [打印本页]
作者: 学做工程师梁    时间: 2017-2-17 09:32
标题: Z轴上升结构想请教一下改善思路？
我想请教一下如图所示这是一台UM2结构的3D打印机，Z轴因为主要都是依靠丝杠和丝杠上面的螺母作为固定，所以      ) }  H& a- ~  h7 u8 M* X
       (1)上升的过程中，平台总是不可避免的有一定的倾斜，特别是喷头在上面运行的情况下(意思为即使很轻的物品在上方移动)，还有很明显的抖动现象。' F( ^$ ]5 {: J7 f& V
       (2)光轴的作用是什么？光轴除了导向的作用，在这个上升的结构中应该起不到稳定平台的作用吧？(因为光轴和平台之间的摩擦力很小)      
- |1 Q, N; d* V1 F1 |       (3)除了加一个类似托盘的结构外请问还有什么改进方法吗？
, F9 L. D& P; y1 O; G+ D* h4 v# I8 ^# }       (4)在依靠步进电机带动同步带上下的结构上，请问有什么好例子吗？3 z4 w' A2 F( e" `! N  o
       (5)在Z轴上下运动的机械结构中，有什么好例子吗？0 s7 M4 \/ M: p  Z9 e% E
       注：我并不是想做3D打印机，我是想做一个Z轴上下运动的结构，但是我想到的只有像3D打印机这样的结构，请各位不吝赐教！谢谢2 I% @6 v9 Q3 {6 U5 |. q

9 ^6 z( f: H6 {. [
作者: 李振国    时间: 2017-2-17 09:48
要考虑精度啊
作者: forbetter    时间: 2017-2-17 09:53
1)  平台倾斜原因为整体刚性不足。  
' Z& N1 E) ]* F5 Q. U6 {5 w    图片看不到整体情况 。 猜测可能只有上下两块即二字型这不是一种稳定的结构。稳定的结构口型。; e4 k$ \; \7 a
2） 光轴只是导向作向。& W: N. [+ G7 e8 C/ K1 W
    光轴为上下运动指供导向。实际就是把翻转的力传递到框架上。如果有力从框架传递到光轴上是错误的用法。/ `6 L' q: r5 a
3）托盘 什么意思没看懂。
! a, q2 |. t3 a/ K+ U- k7 K% \4）同步带带动上下？ 因为看不到具体结构，猜测是电机带同步带带轮连接丝杠。 同步带大小轮可以提供一个减速比，电机安装位置灵活。能不能直连只能看具体情况。
* B: ~, @; Q( }( w. o3 q5）丝杠是一种多定位且精度高的构造。如果没有这种要求，就没必要，毕竟造价不低。
作者: xiaobing86203    时间: 2017-2-17 11:07
丝杆是保证移动精度的，光杆是保证导向精度的，此机构我们做自动化设计经常用到。就你说的光轴与平台摩擦很小，可以看出导向配件是直线轴承，此类轴承径向负载力小，长期负重使用后会磨损，平台往一侧倾斜肯定是导向配件的问题了，应该是磨损需要跟换了。
作者: 鑫森淼炎垚    时间: 2017-2-17 11:24
可以借鉴的这样机构很多，具体要看你的工况。
作者: 孟德尔斯鸠    时间: 2017-2-17 12:47
UM2现在已经很成熟了，多参考一下现有的um2机型结构
作者: 学做工程师梁    时间: 2017-2-17 15:23
下面这幅图应该会清晰点。平台会倾斜(A点比B点低)，整个平台就依靠丝杆电机上的螺母固定。
  {7 k- r4 L( q. T+ B/ f: \; w想请教大家有什么改善的思路？. \+ ^0 N, @' M
作者: 孟德尔斯鸠    时间: 2017-2-17 15:38
学做工程师梁 发表于 2017-2-17 15:23- Q9 j2 ^3 `) L+ O
下面这幅图应该会清晰点。平台会倾斜(A点比B点低)，整个平台就依靠丝杆电机上的螺母固定。
4 E  i2 v) v7 ~7 G4 ]/ S# v想请教大家有什 ...
- ]! A) }- F, p
热床与底板间是有调平螺钉的，保证热床是平的就可以了。
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作者: 学做工程师梁    时间: 2017-2-17 17:38
孟德尔斯鸠 发表于 2017-2-17 15:38
! _; ~/ Z# r* F+ B$ J3 r热床与底板间是有调平螺钉的，保证热床是平的就可以了。

3 w& w$ _$ @1 u9 G4 q嗯，这是一个方法。(注：我不是想做3d打印机，是想做一个类似的升降结构，但我想到类似的结构只有UM2，但你说的加个弹簧调平的确是一个方法)5 R' h* f& A* Q) y$ v& {0 v- V4 X
作者: 程一曦    时间: 2017-2-17 20:05
光轴可用线性轴承否
作者: 魍者归来    时间: 2017-2-17 20:29
干重型设备的我只能静静看着大侠们巴拉巴拉了
作者: 学做工程师梁    时间: 2017-2-17 21:51
程一曦 发表于 2017-2-17 20:05$ X+ M6 H4 \! D" \+ @9 A- s
光轴可用线性轴承否

/ t3 \% i2 y, k. D* B. i2 [直接轴承是用于导向的,好的直线轴承应该是摩擦力小的,这样应该不能提神平台的稳定吧.
- a/ ]& x# c4 D3 @4 X; j
作者: tianji2wn    时间: 2017-2-18 10:44
学做工程师梁 发表于 2017-2-17 15:239 a- Z- r5 I. S
下面这幅图应该会清晰点。平台会倾斜(A点比B点低)，整个平台就依靠丝杆电机上的螺母固定。$ N% _4 X# M9 V6 C
想请教大家有什 ...

% q, A7 n$ E+ p) ~. w5 k# q你可以上下晃动平台看看是否有明显的间隙晃动，我怀疑是直线轴承的精度低了，要么换用小间隙的高精度直线轴承，要么换直线导轨应该没问题。之前我们做的一个设备也出现了这样的问题，现在这种Z轴机构如果有悬臂载荷的一般我们都不用直线轴承和线性导向轴的配置了，换直线导轨会好很多。还要平台感觉悬臂太长了。9 X/ Z7 O; [8 C' c2 L8 @1 E6 F0 j
作者: LDHjixie    时间: 2017-2-18 16:17
这种尺寸的平台一般会用四根光杆，然后丝杠从平台的中间穿过。
作者: seebb    时间: 2017-2-18 16:36
结构没问题, 试着从以下方面找原因;
9 D4 f1 [; n: D; q1 j% Y1. 光轴的直径能否加大, 提高系统刚性.: f- W$ V7 |9 f2 k2 `; O
2. 直线轴承的间隙是否合适, 空载情况下是否能够晃动.
+ V1 g. K6 x4 Q/ V3. 悬臂托盘的刚度是否足够.
, u# i8 j/ m3 N* Y4, 结构允许的情况下使用直线导轨会有很大改善.0 m0 @9 i- a8 J
5. 选用加长型的直线轴承
作者: pride魏    时间: 2017-2-18 21:57
链条的结构形式也可以的: Y1 C# x# _* [2 r
作者: 学做工程师梁    时间: 2017-2-18 23:11
如图所示,这样的结构移动的时候会不会稳?
7 k5 l, \' Y) {说明：
+ R& S& r0 s# x2 l0 O(1)因为我不是太了解机械，所以图是根据自己的想法画的，如果有相同原理但更加专业的请告诉我。7 h6 _+ p! ~6 p: E3 @6 o! Z
(2)精度可以通过缩短齿与齿之间的距离来提高精度吗？+ y# Y! d2 V% P1 c' N# q) I
作者: threetigher    时间: 2017-2-18 23:16
学做工程师梁 发表于 2017-2-18 23:11
; {1 a+ X* |5 Y) X如图所示,这样的结构移动的时候会不会稳?
; E: W! Q! K* A# a% l5 U& v说明：
4 M" B1 V& i& t- t1 r: O+ N(1)因为我不是太了解机械，所以图是根据自己的想法画的 ...

8 A0 u2 N  m* T: ~7 e把你的负载，速度，定位精度，以及照片弄得清楚一点，你只是说了类似3D打印机，其他的重点一个都没涉及。
8 w0 q: i0 ~/ K$ q这种机构都已经非常成熟了。" A3 J" n; `0 H. {: l7 w. V* n
) p' R, W/ j0 S) q0 o9 u
不要闭门造车。# M' }& }5 j1 Q& O4 b. q; X
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" _6 M% j& @( p
作者: 水秀天蓝    时间: 2017-2-18 23:35
用三根或4根丝杠，同步带联动，效果比换导轨好。不用换导轨。
作者: 水秀天蓝    时间: 2017-2-19 20:25
学做工程师梁 发表于 2017-2-18 23:110 s3 n- S' b' {
如图所示,这样的结构移动的时候会不会稳?
  Y. l& x) s# K; c9 j说明：
) s* M/ W6 I2 m4 L7 V(1)因为我不是太了解机械，所以图是根据自己的想法画的 ...
1 b. L2 T- F$ c: d5 S/ v* X" J
传动和导向功能要分开。& b' Y" J" M; H; J1 k
  `7 [. E# e8 j8 A) d" B
作者: 海边民工    时间: 2017-2-20 17:07
只有两个直线轴承承受悬臂肯定会斜了，直线轴承跟光轴之间的配合本身就要很多的间隙（因为直线轴承本身是有一定间隙的），当它只受一侧的力作用的时候，肯定是偏向一侧倾斜的，时间久了就会把光轴磨床几条伤痕。) b: n/ j( @4 C$ i
建议改用四导杆，或者用两直线导轨替代光轴和直线轴承。
作者: 学做工程师梁    时间: 2017-2-20 21:58
我的问题实际应用如图所示，是用于做一个底座用的。我这个实验是测量各种材料在打磨时的振动系数。(传感器在材料穿在材料上)
; N2 N4 b4 r+ f- W1 v9 A# N现在遇到的问题：
; _  a% y3 n1 r(1)现在底座是和气缸连在一起，只能前后移动，我还想它能上下移动，因为我要测量上下时振动带来的加速度。现在这个Z轴移动想请教一下有什么比较好的方法，速度和平台要稳定。(匀速意味着加速度为0，这样才不会影响测量结果。所以移动速度快一点慢一点没有关系，匀速就好。同时平台要比较平整)( G6 b/ ~7 W- Y( B$ V
(2)除了用气缸还有没有什么好的，能控制输出力量的模块或部件。(气缸在本实验中的缺点：(a)弹出过快，我需要在相同的输出力情况下比较平稳的，把平台送到砂轮。(b)气缸的输出力重复性不好)  输出力在5-70N之间。; @' R3 Y  C' ]& b4 T) R/ @1 H

3 T% x0 b/ ?. l% k5 h9 ~感谢各位的帮助！！！$ l" D  }" r4 p0 r& L) V% s
作者: 学做工程师梁    时间: 2017-2-20 22:03
plc可以在开环的时候输出0-10V的控制信号吗？(先输出5V然后每隔1s输出增大0.5V这样子？)
作者: 压死大象的蚂蚁    时间: 2017-2-21 22:35
1：是中间固定，电机带动丝杠螺母旋转，然后机构的上下端升降的结构吗？
8 m; G! m7 j! |+ c; E" H) v/ J2：直线轴承间隙太大，两根导向轴太少了，不过多用几根也就是晃动少点
/ H5 k( F5 P) K% Q3：直线导轨比直线轴承靠谱
作者: 学做工程师梁    时间: 2017-2-22 23:04
压死大象的蚂蚁 发表于 2017-2-21 22:35
! b9 g- V* S7 e3 D+ e1：是中间固定，电机带动丝杠螺母旋转，然后机构的上下端升降的结构吗？& h# t0 b7 F3 k; O8 w) Y% F
2：直线轴承间隙太大，两根导向轴 ...
2 H1 G/ k- M% ~/ @8 m1 T" r
1：是的: D+ Z3 V" {0 [* N/ z
当然有其他比较稳定的上下移动机构就更好了
$ I, R2 @1 z( q& i



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