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标题:凸轮机构的设计与应用---讨论 [打印本页]
作者:老腰 时间:2008-1-9 21:41
标题:凸轮机构的设计与应用---讨论
前言
随着中国世界工厂地位的确立，越来越多的装备被引进来，也带进来了越来越多的凸轮机构，如包装机械、印刷机械、自动机械等应用大量的凸轮机构，各大公司的机械研发部门开发了很多优良的凸轮运动曲线。可以这么说，由于凸轮机构具有独特的机械特性而不断扩散到各个行业中。在机械高度发展的今天，很多机械构件越来越模块化，您可以随手拿来就用，但凸轮机构还不能这么做，您得计算、分析再设计，这个弯您是绕不过去的。
目前我们的现状
大学的机械课程中，凸轮机构的教学及研究还停留在过去70 、80 年代的水平，远不能满足目前的需要，而社会上此方面的书籍资料也是凤毛麟角，各个机械必威APP精装版下载关于凸轮的贴子也是片言只语，纬莫如深。
讨论
有感于上述原因，我建议进行一次关于凸轮机构设计与应用的讨论，讨论的主要内容如下：
一、为什么要用凸轮机构
二、凸轮机构的设计要点
三、凸轮机构材料及图纸表达
四、凸轮机构的加工
五、凸轮机构的检测
请各位大虾踊跃发言，不管对与错，三个臭皮匠也顶个诸葛亮嘛，谢谢大家的参与。

[ 本帖最后由 老腰 于 2008-1-9 22:26 编辑]
作者:老腰 时间:2008-1-9 22:25
我先来个抛砖引玉，就我的工作经验来谈一下凸轮机构的优缺点以及与其他运动装置的一些对比，说得不对的地方，请各位大虾指正，我在这里先谢谢大家了。
凸轮机构最大的优点是可实现高速化，结构紧凑，可靠性高；最大的缺点是不可变，不能变更动作时间（角度）。
一、关于凸轮动作与气缸动作的比较。
1、结构运动特性： 凸轮机构结构紧凑，可靠性高，可以实现高速自动化。在自动机械中，虽然也可以使用气动装置，但气动动作结束时冲击较大，当改变速度时，需要对节流阀进行调节，当生产速度提高较大时，气缸装置显然无能为力。而用凸轮机构可以获得平稳的运动，当速度改变时也可以保持同步。
气压易受压力系统影响，当同一气源的其他气缸急速动作时，气压会下降，气缸的动作也会产生变化，而凸轮始终处于稳定状态。
2、运动的时序性： 气缸的动作是一个接着一个的，必须是一个动作完成后才能进行下一个动作。凸轮的位移（角度）与时间是确定的，动作是可以叠加的，一个动作未结束时可以开始下一动作，因此可以缩短循环时间。
3、故障率： 设计良好的凸轮机构可以使用到设备的终生，气缸则无法达到此要求。
4、动作变化性： 当需要变化动作的次序与时间时，显然凸轮机构无能为力。凸轮机构一旦设计使用，基本上是不可改变的（除了有些设计成可调角度的凸轮勉强能调整一点角度外），是刚性的。气动则不然，可以通过PLC进行调整，是柔性的。
5、能耗 毫无疑问，凸轮的能耗要比气缸装置少，从能量的转换来说，气缸的能量是空气压缩机转换过来的，存在着转换损失和管道的严重泄露。此方面的介绍请看附件《压缩机能耗》，此资料来自本必威体育网址淅开线网友，在此因未征求淅开线社友同意而擅用他的资料表示道歉，以下链接可到他的博客查询。 //www.szfco.com/?uid-27869
二、关于凸轮动作与伺服控制系统的比较
不容置疑，伺服控制由于有强大的适应性与灵活性在当今占据着越来越重要的地位。
伺服控制可以摸拟运动曲线而获得很好的运动动力特性，很多优良的运动曲线也是应伺服需要而开发的。与凸轮机构比较，主要差异是可变性与不变性。前面说到，伺服具有强大的适应性与可变性，而凸轮机构的动作行程、同步和运动特性是不变的，无论负荷发生了多少的变化，其运动状态是不会发生变化的。伺服机构通过伺服电动机进行数字控制实现运动控制，使用同一运动曲线的凸轮机构与伺服机构产生不同的运动动力效果。比较遗憾地说，在此方面凸轮机构还略胜一筹。
此方面的比较请看附件MPG格式文件，《与伺服系统对比（左伺服右凸轮）》，需要说明的是两个机构都使用了改变正弦(MS)运动曲线。
作者:XMLYH 时间:2008-1-10 07:26
盘形凸轮，圆柱凸轮和移动凸轮，在设计使用中，各有优缺点。使用用途一般是两个方面，一个是锁紧作用，一个是起到定位导向作用。在定位锁紧这方面，它明显的特点是刚性大，是优点也是缺点，容易对产品造成外表硬伤，另外它也怕震动，会造成锁紧松动。现在有用气动或液压机构来代替它的。至于凸轮的另一个作用－定位导向作用，这个可以说是凸轮最实用的价值，一般还找不到更合适更简单的机构来代替它。当然它的导向轨迹是它的硬伤，一般只限制在一个平面内的曲线或往复线段，或者限制在一个圆柱面内的起伏曲线.
作者:老腰 时间:2008-1-10 21:40
原帖由 XMLYH于 2008-1-10 07:26 发表
盘形凸轮，圆柱凸轮和移动凸轮，在设计使用中，各有优缺点。使用用途一般是两个方面，一个是锁紧作用，一个是起到定位导向作用。在定位锁紧这方面，它明显的特点是刚性大，是优点也是缺点，容易对产品造成外表硬伤， ...

2楼的Yours大侠，请具体谈谈凸轮的锁紧作用与定位导向作用。谢谢！
作者:湘里狼 时间:2008-1-10 22:07
支持老腰大侠的建议，欧美及日本等发达国家，在机器上大量的采用了凸轮机构，稳定性非常高。希望各位熟悉凸轮的大侠来讨论，谢谢！
作者:湘里狼 时间:2008-1-10 22:15
原帖由 XMLYH于 2008-1-10 07:26 发表
盘形凸轮，圆柱凸轮和移动凸轮，在设计使用中，各有优缺点。使用用途一般是两个方面，一个是锁紧作用，一个是起到定位导向作用。在定位锁紧这方面，它明显的特点是刚性大，是优点也是缺点，容易对产品造成外表硬伤， ...

朋友，虽然我不精通凸轮机构，您说的凸轮机构刚性大，会把产品表面弄伤；那么，气缸的刚性就小吗？气缸就不会把产品表面弄伤吗？如果是想用凸轮机构来夹紧产品的话，在前面加一个弹簧装置不就OK了吗？我们公司的自动机，从日本买过来的，全部是凸轮机构的，非常的稳定，想比之下，气缸机构的机器，是经常要维修，今天更换电磁阀、明天更换感应开关。
作者:老腰 时间:2008-1-10 23:20
原帖由 湘里狼于 2008-1-10 22:15 发表

朋友，虽然我不精通凸轮机构，您说的凸轮机构刚性大，会把产品表面弄伤；那么，气缸的刚性就小吗？气缸就不会把产品表面弄伤吗？如果是想用凸轮机构来夹紧产品的话，在前面加一个弹簧装置不就OK了吗？我们公司的自 ...

湘里狼小兄弟，你好。
我想凸轮机构与伺服机构、气动机构相比，最主要的区别在于可变与不可变。
可以变的是伺服与气动机构，通过PLC进行动作变化，设计及改造的周期短，很快能适应生产，大量应用在短销售寿命产品的机器上，如消耗性的电子产品等。
反观凸轮机构则不可变，其设计、制造的周期相对较长，适用在稳定长销售寿命产品的机器上。
作者:syw开门造车 时间:2008-1-11 00:35
老腰友好！

你的发言：凸轮机构最大的优点是：可实现高速化，结构紧凑，可靠性高；
1、可实现高速化-----------指频率。
2、结构紧凑-----------------指体积。
3、可靠性高-----------------指各动作步骤协调。
.
好象少归纳了一个优点，既：精度。

我们网站以前讨论“印刷机械给纸机设计”那个帖中有过这方面的讨论。
帮你做个链接。

syw 080111---00.35

//*****************************************************
印刷机械给纸机设计（多家对比）
http://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=24530&page=1
作者:老腰 时间:2008-1-11 01:07
总工，你好。
1、高速化----高速度，换言之是高效率。
2、结构紧凑----体积小。
3、可靠性高----稳定，故障率低。
凸轮机构的精度高是没错，但只是与气动比较，与伺服控制相比就优势不大，而且伺服控制有取代凸轮之势。
我是多次看了印刷机械栏目关于凸轮的讨论，腊月的黄牛网友上传的凸轮图也收藏了，他们的讨论也很到位，深入到行业的具体问题了，但我觉得还不够广泛。
作者:syw开门造车 时间:2008-1-11 01:54
老腰友好！

伺服控制有取代凸轮之势！

我非常认同。在我们网站，我曾发过一个帖：<与我有关的机电一体化的故事>
在那个帖中谈到的项目技术要求是：

一个直径45毫米，长300毫米，重约500克的物体，让其频繁的高速启动、停止。
一个工作循环是：启动----轴圆周旋转45度停止----轴向后退10毫米停止----轴圆周
高速旋转1395度（总计4圈）停止-----轴向前进10毫米复位停止。
技术要求是：每分钟完成120个工作循环，旋转定位精度==0度。轴向定位精度0毫米。
//*****************************************************
在我之前，我国该行业普遍用的是“马尔他 机构”，噪音特大，维护难。

1992年时，该行业的工程师发明过“伺服气缸结构”，没有成功。

2002年，该行业的工程师发明成功了“电磁离合器+凸轮+电磁磨擦片刹车”结构，
存在的问题有两个：
1、是控制不准（采用的控制技术不当）。
2、是工作一段时间，径向定位不准，时常需要调整。
//*******************************************************************
现在用的是我的方案：单片机+步进电机+齿轮转动+闭环检测
最后达到的指标是：每分钟完成134个工作循环。角度定位精度==0度，轴向定位精度==0毫米，
而且噪声非常低，功耗非常的低，重量非常的轻。

所以我认同你的观点：伺服控制有取代凸轮之势！

syw 080111---01.53

//**********************************************************
与我有关的机电一体化的故事
http://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=41917

[ 本帖最后由 syw开门造车 于 2008-1-11 02:12 编辑]
作者:changct 时间:2008-1-11 09:56
现在使用电子凸轮的趋势越来越明显，主要是多个动作匹配时，凸轮连杆机构的设计非常复杂，同时空间结构也很大，产品变更时的维护性不方便，所以会把动作分开，使用运动CPU控制伺服，非常方便，关键是电子凸轮的价格越来越便宜，电子凸轮现在在半导体设备上使用非常广泛，我的设备上已经开始把机械凸轮向电子凸轮更改，而机械凸轮在通用设备上的使用还是很普遍的，毕竟他是机械设计的较高境界啊！
作者:老腰 时间:2008-1-11 23:36
请11楼的Changct网友和各位网友具体谈一下关于电子凸轮在电子行业的应用情况或实例。谢谢！
作者:湘里狼 时间:2008-1-11 23:58
原帖由 changct于 2008-1-11 09:56 发表
现在使用电子凸轮的趋势越来越明显，主要是多个动作匹配时，凸轮连杆机构的设计非常复杂，同时空间结构也很大，产品变更时的维护性不方便，所以会把动作分开，使用运动CPU控制伺服，非常方便，关键是电子凸轮的价格越 ...

电子凸轮好像和机械凸轮是两会事吧！
电子凸轮又叫“旋转编码器”；电子凸轮只能检测转动角度，再输出信号，当电子凸轮转动一个角度时，变会有一个信号输出；而不能用来直接驱动机械手之类的机械部分。
作者:老腰 时间:2008-1-12 00:41
如果说电子凸轮只是角度编码器，那是不起驱动作用。我还还理解为伺服驱动的了。
我所了解的伺服驱动(NC 马达)目前只能驱动小惯性的机构。比如伺服直接驱动的旋转分度工作盘，如果盘面直径比较大，旋转惯量比较大，伺服驱动可能做得到，但造价会很昂贵；比如在一些较小驱动力的间隔动作的机构上，伺服机构可以做得很完美，但是造价也不小。
前面总工的贴子里“与我有关的机电一体化的故事”链接的实例，是惯性较小的应用，里面轴的角度变化很大的，先是转45度，再是转1395度，后轴向走10mm，这样的变化幅度直接用凸轮驱动是做不到的，总工有提到有人用凸轮加离合的办法，那就丧失了凸轮应有的运动精度，此时用凸轮已经没有意义了，也难怪会失败。
作者:syw开门造车 时间:2008-1-12 01:45
两位友好！
.
我当工人时是电力机车车上电器部分的维修工人，电力机车上的调速控制采用的是：
===48V直流电+凸轮控制器+电控气动开头+电组箱+1500V直流电机
.
上传几个“凸轮控制器”的资料，不知11楼的网友所说的电子凸轮是否指的这个东西。
.
syw 080112---01.45

[ 本帖最后由 syw开门造车 于 2008-1-12 01:54 编辑]
作者:老腰 时间:2008-1-12 01:53
总工好。谢谢你的资料！
凸轮控制器现在很少使用了，由于多数机器都有PLC，用角度编码器更利于调整。
作者:hdxpxp 时间:2008-1-12 14:46
看来楼主对凸轮设计如数家珍，娓娓道来，的确增长知识。机械设计中，有时的确不好决定使用气动还是凸轮，还是伺服系统。在我的工作经验里，主要从工作速度、时序要求、从传动过程的精度要求、否有气源、工作中是否要变更参数，还有研制成本等等方面来确定是否采用凸轮。
作者:shili30 时间:2008-1-12 19:02
在之前我还在想凸轮与汽缸的应用的工况！听大虾们的讨论真有种拨开云雾的感觉。不过还有很多没理解不到位！像你们说的伺服驱动，我更是没接触过！惭愧，对控制
希望大虾们继续踊跃讨论！让我们好好学习一下！谢谢！
顶！！！
作者:老腰 时间:2008-1-13 01:32
欢迎hdxpxp和shili30社友加入讨论。
其实凸轮的设计与应用也不是三言两语能说清楚的，一家之言不足信。如果大家都能将自已的心得体会都说一说，讨论会更广泛，内容更丰富。所谓仁者见仁智者见智，参与讨论和未参与讨论的社友各取所需而已。
作者:勘察加 时间:2008-1-14 16:26
时代在变，楼主录像里面的那种问题现在的伺服只要调整几个参数就解决了（速度前馈值）
尤其现在盘式伺服电机（扭矩电机）应用逐渐广泛后，分度用的凸轮系统也快到尽头了
作者:tmljs 时间:2008-1-14 17:27
原帖由 hdxpxp于 2008-1-12 14:46 发表
看来楼主对凸轮设计如数家珍，娓娓道来，的确增长知识。机械设计中，有时的确不好决定使用气动还是凸轮，还是伺服系统。在我的工作经验里，主要从工作速度、时序要求、从传动过程的精度要求、否有气源、工作中是否要 ...



非常赞同你的观点!
作者:a杜 时间:2008-1-14 17:51
哪位大虾知道阿基米德凸轮呀，我只在第二版的机械手册中见到过一次，是在一个实现往复运动的机构中应用的，是一对蜗轮蜗杆减速后，带动蜗轮轴上的阿基米德凸轮（书上说是等速凸轮）旋转，然后带一滚子连杆做直线匀速运动，杆另一端有一铰链，带动一中间为支点的摆杆做往复匀速运动，并且摆杆的中间支点可以调位置，也就是最终的运动行程可以放大缩小 ，我觉得是一个挺好的机构，可是我后来到书城找凸轮的书，上面居然没有这种凸轮，并且新版的机械手册上也没有这个例子了
有点纳闷 ......
作者:老腰 时间:2008-1-15 23:56
a杜，你好。
如果你用等速运动曲线凸轮反映在摆杆的导线轮上是得不到等速的效果的。摆杆运动可以做到等角速度，但由于摆杆是摆动运动，而绕线是需要直线等速运动，这里面就有弧线与直线的关系，绕出来的线就变成一头密一头疏（具体看摆杆与绕线轮之间的位置关系），摆杆中摆动支点与导线轮之间的距离和支点与滚子的距离的杠杆比越大，这种现象越明显，这点通过画图不难发现，当然你可以求出他们之间的关系。
我想应该以作图法设计凸轮，以你需要的绕线距离与摆杆的角度关系反求摆杆的摆角(等分绕线距离得出对应的摆杆摆角)，从而找出凸轮滚子的实际中心轨迹，这样就可以设计出这个凸轮机构。
另外，必威体育网址里有凸轮设计的资料，搜查一下可以找出来，有什么可以给我发短消息。

[ 本帖最后由 老腰 于 2008-1-15 23:59 编辑]
作者:心结 时间:2008-1-16 09:22
感觉凸轮的加工也是一个比较麻烦的，不过现在数控的采用也使得凸轮的精度很高了

麻烦大家告诉我SW的凸轮下的参数是什么意思好么……
作者:老腰 时间:2008-1-17 23:31
原帖由 心结于 2008-1-16 09:22 发表
感觉凸轮的加工也是一个比较麻烦的，不过现在数控的采用也使得凸轮的精度很高了

麻烦大家告诉我SW的凸轮下的参数是什么意思好么……

心结请说明白加工的凸轮的具体要求如何?
作者:skudy 时间:2008-1-19 01:08
各位大侠别光说啊，拿出几个例子来不是更能说明问题么，这样讲理论不太直观了。一图解千言啊！
作者:郭棚机器 时间:2008-1-20 23:30
标题:回复 1# 的帖子
可以采用高速分割机构啊
作者:郭棚机器 时间:2008-1-20 23:33
也可以采用共轭凸轮驱动分度但是效果没有分割机构好，电脑锣的换刀机构就是用的分割机构。
作者:郭棚机器 时间:2008-1-20 23:42
凸轮的优点也是缺点，但是造价低，制造容易，在一般的机械设计当中是首选，但不如单片机·步进马达那样柔性大且可以模组化，在比较狭窄和恶劣的环进行稳定的工作要占优势。
作者:赵武堂 时间:2008-1-24 11:39
标题:回复 29# 的帖子
我觉得凸轮机构比较可靠,我们设计自动机构的时候大多考虑凸轮或分度机构来联动,
如果是通过控制来动作一来增加了动力装置,二来冲击振动大容易损坏降低可靠性.
作者:湘里狼 时间:2008-1-25 22:01
原帖由 心结于 2008-1-16 09:22 发表
感觉凸轮的加工也是一个比较麻烦的，不过现在数控的采用也使得凸轮的精度很高了

麻烦大家告诉我SW的凸轮下的参数是什么意思好么……

这个手册上有介绍，不过你先要学习凸轮方面的知识才行，不然的话，怎么都无法理解的！

[ 本帖最后由 湘里狼 于 2008-1-25 22:18 编辑]
作者:湘里狼 时间:2008-1-25 22:17
回复 29# 和30# 的朋友，你们好，凸轮设计是机械设计中至关重要的一部份，整台机器能用凸轮联动的话，那更是不得了！！！
本人不才，在一家鬼子公司混饭吃，也搞一些小小的非标机设计；鬼子不相信我们的技术，全要我们做些简单的机器，复杂的机器全部是从日本运过来的，而且是很旧的，大约有20多年了，一看里面，全是凸轮联动的，整机就由一台马达+几个离合器带动。
受不了鬼子的气，一直很想学习凸轮方面的知识，但是一直在门外徘徊，始终无法深入了解
两位大侠，如果可能的话，请多给我们一些学习的机会！谢谢啦！
作者:郭棚机器 时间:2008-1-30 23:12
标题:回复 32# 的帖子
呵呵，我也是在学习国外的先进的机械设计，毕竟百年的差距。学夷制夷，多多学习人家的长处。日本人是世界上最优秀的学生哦，别小看他们
作者:ccwx74 时间:2008-2-25 21:19
对，“伺服控制有取代凸轮之势”，但不会全部替代！！
作者:哈奇 时间:2008-2-26 08:02
发动机上，控制进气，出气的，就是采用凸轮机构！ 顶
作者:abcit 时间:2008-3-4 10:50
凸轮可以说是搞非标的最高境界。
作者:断刀 时间:2008-3-9 12:12
贴个凸轮联杆+气缸共用的设计图片
作者:一览众山小 时间:2008-3-9 13:59
我不理解你表达的意思；有点糊涂
作者:海狸鼠 时间:2008-3-10 14:42
原帖由 郭棚机器于 2008/1/30 23:12 发表
呵呵，我也是在学习国外的先进的机械设计，毕竟百年的差距。学夷制夷，多多学习人家的长处。日本人是世界上最优秀的学生哦，别小看他们

想请问前辈你们是通过什么途径学习的？参观别人的机器琢磨它们的实现原理？看国外的原文资料还是。。。？
作者:bobo973 时间:2008-3-10 15:38
原帖由 yuxiumei于 2008-3-10 14:42 发表

想请问前辈你们是通过什么途径学习的？参观别人的机器琢磨它们的实现原理？看国外的原文资料还是。。。？


我想一些专业书加上具体实例就可以了吧。资料即使很多，但是不接触实际也是模棱两可啊。
作者:郭棚机器 时间:2008-3-10 17:58
原帖由 yuxiumei于 2008-3-10 14:42 发表

想请问前辈你们是通过什么途径学习的？参观别人的机器琢磨它们的实现原理？看国外的原文资料还是。。。？

不敢当前辈,叫我兄弟好了
我是通过经常惨疼的失败再学习的,回头想想中国的教育,失望！
作者:皓月当空 时间:2008-3-11 10:42
凸轮的形式非常多，如果能都精通那就超一流的专家了。
我同意现在有一部分凸轮机构被伺服系统取代了，但是有些地方还必须采用
机械凸轮的。例如印刷机上的递纸凸轮，这是印刷机里面设计要求最高的地方，
现在大都采用共轭凸轮，来提高高速时的稳定性。这部分无论是国际上最先进的
印刷机还是国内的还都采用机械式凸轮。而在印刷机上的离合压部分，
以前都是采用两个凸轮来完成离合压动作的，而现在较高档一点的印刷机上都采用
两个气缸来完成。因为这份采用气缸后能够简化机构而且操控性更好。
而递纸部分如果采用精密伺服机构也能够实现其功能，但是这一部分需要频繁的
往复工作而且加速度非常大，那么势必要采用大功率的伺服机构但是这在经济上
不划算的而且在断电的情况下还要保持不和其他机构发生干涉。所以在这个地方采用伺服机构并不合适。所以在一个设备中采用什么机构要综合考虑。这就要求设计师有广泛的知识面。
附带一个递纸凸轮的视频。
作者:abcit 时间:2008-3-11 10:46
确实，凸轮可是机械自动化的最高境界。
作者:老腰 时间:2008-3-11 21:06
各位好，久违了。
谈到凸轮各位也提到了不少，现在我想谈谈我的一点看法。
凸轮设计不能脱离所设计的机器的工艺要求，首先我们要清楚地知道机器的布局（Layout ），各个步骤的动作要求及时间。有的动作要求等速运动如切削运动，有的动作要求最大加速度如冲动剪切；关于时间，出除了必须保证有一定工艺时间以进行工艺加工外，其余时间可视为辅助动作可安排的时间。其次，我们要根据已知的动作和时间要求编排出各机构的动作循环图，这里讲的动作循环图不只是凸轮机构才用到，气动、电磁驱动、步进驱动也同样需要。这是总领全局的的一张图表，整台机的动作运动全在这张表上来体现。在这张表上横格（横坐标）是时间或角度，纵格（纵坐标）是各动作对应的时间或角度，同时需要的参数有动作的行程或角度，动作的速度或角速度，动作的加速度或角加速度，我们选择了这些参数同时也表示我们选择了凸轮的运动曲线，这对我们以后进行凸轮机构的设计分析有着十分重要的意义。当然我们也可能发现表里参数在实际的设计中不可能实现，这时我们要对这个表进行重新编排。有可能只是稍稍调整一小部分；也有可能牵一发而动全身，整个表重新进行编排。此表的建立视乎各个人对所进行设计的机器的工艺理解和掌握而论，有的朋友会很快熟练，有的会反复多次才掌握。关于此表相关的资料，国内的资料很少提到，但国外的设计流程都有提到，有兴趣的朋友可以下载一些英文版本的资料来阅读。

现附上我所使用的表格，里面的内容因涉及公司的机密已删除，希望大家能理解。
作者:鹰之舞 时间:2008-3-17 11:40
凸轮在五金车削方面应用很广,如凸轮走刀机,凸轮走心机,车削精度和产能表现的非常出色,
作者:湘里狼 时间:2008-3-20 20:34
标题:凸轮机构组成的机械手，请大家来共同优化设计
大家好，类似这样的机械手，在日本已经做成了标准化，很多机器上面都有用到这样的机械手。
这个是我重新设计的一套机械手，贴出来，请大家帮忙进行优化设计，请各位高手布惜赐教，谢谢！
作者:湘里狼 时间:2008-3-20 20:38
下面是SW2008 格式的源文件，
作者:湘里狼 时间:2008-3-20 20:42
继续上传源文件，
作者:湘里狼 时间:2008-3-20 20:46
继续上传源文件，共7卷
作者:湘里狼 时间:2008-3-20 20:50
最后一卷了，全部的源文件都已经上穿完了。
作者:熊猫 时间:2008-3-20 21:40
今天公司刚好买回来两台日本的机器人，和我们自己设计的作了一下对比，不管是实用功能上还是外围包装上.看人家那做的简直是工艺品一样，根本没有的比啊。
作者:红瓤地瓜 时间:2008-3-20 22:22
版本太高~不适合交流
作者:湘里狼 时间:2008-3-20 22:29
原帖由 红瓤地瓜于 2008-3-20 22:22 发表
版本太高~不适合交流

实在抱歉，我的电脑只能安装SW2008版本的 ，因为我的系统是Vista的，请大家见谅
建议大家下载2008版本的，在以前的版本上有了很大的改进，相信您一经使用，将会爱不释手
作者:老腰 时间:2008-3-20 23:48
湘里狼，你好。
请把凸轮运动循环图、凸轮的基本尺寸、凸轮的运动曲线、摆杆与凸轮的相对位置转成CAD或贴图出来，大家才好进行讨论。
作者:一剑飘红 时间:2008-3-21 00:05
你可以把它另存成低版本吗？
作者:郭棚机器 时间:2008-3-21 00:34
湘里狼友：
看了你的设计，非常不错！我下载了，明天带到工厂里研究一下，正好我也有个类似的结构参考一下，谢谢了！
晚些时间再回复
作者:湘里狼 时间:2008-3-21 00:44
原帖由 老腰于 2008-3-20 23:48 发表
湘里狼，你好。
请把凸轮运动循环图、凸轮的基本尺寸、凸轮的运动曲线、摆杆与凸轮的相对位置转成CAD或贴图出来，大家才好进行讨论。

好的，我先把整机的尺寸转成CAD格式的吧！
至于您说的凸轮的运动曲线、摆杆的位置等，今天是搞不了了，我的电脑没有装CAD，因为目前版本的CAD都不可能和Vista兼容。
再贴张照片，配合看CAD图面时方便些
作者:湘里狼 时间:2008-3-21 00:50
原帖由 一剑飘红于 2008-3-21 00:05 发表
你可以把它另存成低版本吗？

不好意思，我试了下，不知道是我不会，还是软件不支持转成低版本的
不过我已经将其另存为ＣＡＤ的格式了，再配合所贴的图片看，也差不多了
作者:湘里狼 时间:2008-3-21 00:58
原帖由 郭棚机器于 2008-3-21 00:34 发表
湘里狼友：
看了你的设计，非常不错！我下载了，明天带到工厂里研究一下，正好我也有个类似的结构参考一下，谢谢了！
晚些时间再回复

谢谢，能有您和老腰两位凸轮高手的参与和指导，再加上必威体育网址其他高手的指导，相信一定能把这套机械手设计得很好的
其实几个月前我就设计得差不多了，但是，期间由于忙其它的事情去了，因此搁到一边去了，现在稍微有些空闲了，才翻出来。
作者:大杨 时间:2008-3-21 09:48
高手呐，你们都在哪高就啊？招不招打杂的呀
作者:卓信 时间:2008-3-21 09:54
改天我把一个专门设计凸轮的小软件上传一下，我记得是我们老师从国外带回来的，挺好的。
作者:dy81sy 时间:2008-3-21 09:55
没看到cad版本的？！
等待交流。
作者:zhongguojun2008 时间:2008-3-21 11:32
厉害！支持！
作者:老腰 时间:2008-3-22 00:05
最前端的上下运动的带弹簧的活动杆不需要导向？目前只有一根轴。
如附件所示凸轮轮廓与孔不同心。
作者:湘里狼 时间:2008-3-22 03:00
标题:回复 19# 的帖子
你好，谢谢您的指导！导向是要的，就是不知道用什么办法好些？
至于凸轮不同心得问题，应该是生成的时候出错的缘故吧？因为凸轮是用SW软件自动生成的，这个软件有个奇怪的现象，就是自动生成凸轮以后，凸轮的外圆不是一个整体，而是由很多部分组成的，
那么在选择和随动器装配时，就得一部分一部分的选择了，而我是在凸轮的草图里面进行了修改，所以可能会出现您所说的不同心得情况！
作者:老腰 时间:2008-3-22 15:08
原帖由 湘里狼于 2008-3-22 03:00 发表
你好，谢谢您的指导！导向是要的，就是不知道用什么办法好些？
至于凸轮不同心得问题，应该是生成的时候出错的缘故吧？因为凸轮是用SW软件自动生成的，这个软件有个奇怪的现象，就是自动生成凸轮以后，凸轮的外圆不 ...

导向的问题，从你的结构看前端活动总价受力应不大，可以用小结构的滚珠花键作导向，也可以用双轴导向。
关于凸轮轮廓的形成，一般我不会用软件带来的功能，多数是经自已计算后做出来的。我现正在尝试输入凸轮运动公式到EXCEL里生成数据后再链接到CAD软件中的办法。
作者:天思 时间:2008-3-22 20:51
机械手伸出动作是否有误？拉簧固定位置不对吧。
作者:从山从水 时间:2008-3-23 08:47
能不能转成较低的版本？？
作者:湘里狼 时间:2008-3-23 19:26
原帖由 老腰于 2008-3-22 15:08 发表

导向的问题，从你的结构看前端活动总价受力应不大，可以用小结构的滚珠花键作导向，也可以用双轴导向。
关于凸轮轮廓的形成，一般我不会用软件带来的功能，多数是经自已计算后做出来的。我现正在尝试输入凸轮运动 ...

对，明白了，好像看到MISUMI 手册上有标准的滚珠化键导向轴，而且不贵。
至于凸轮方面的细节问题，还有请您指导 ！
麻烦您看看摆杆的安装方法是否恰当？我使用的是MISUMI标准的带座轴承，价格不贵，使用也很方便；但是有一个问题，“间隙”，因为轴承本身就有间隙的，那么在机器正常工作的时候，是否会有影响呢？
机器工作节拍是：马达 1500转/分、减速机 1：25、凸轮主轴约 1秒/转。
作者:湘里狼 时间:2008-3-23 19:37
原帖由 天思于 2008-3-22 20:51 发表
机械手伸出动作是否有误？拉簧固定位置不对吧。

是的，忽略了，应该把拉簧的一头固定在底座上面，另一头固定在摆杆上，
多谢您的教导，并请您继续提出宝贵的建议
作者:老腰 时间:2008-3-23 22:12
摆杆宜用滚针轴承，因不受侧向力，两侧用锡青铜材质做挡边，用以轴向定位及减摩，这样摆杆好加工，精度容易保证。
作者:老腰 时间:2008-3-23 22:17
因为是机械手，是否应考虑当不需要机械手动作时有限位的机构（气缸或电磁铁）？
作者:老腰 时间:2008-3-23 22:29
湘里狼网友，是否愿意将此贴与“凸轮机构的设计与应用--讨论”的贴子关联并作为其中一个如何进行具体设计的例子？
http://bbs.cmiw.cn/viewthread.ph ... %3D6&frameon=no
作者:大头小成 时间:2008-3-23 22:36
楼主好厉害啊！很不错！要好好向楼主学习！
作者:湘里狼 时间:2008-3-24 02:02
原帖由 老腰于 2008-3-23 22:29 发表
湘里狼网友，是否愿意将此贴与“凸轮机构的设计与应用--讨论”的贴子关联并作为其中一个如何进行具体设计的例子？
http://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=66304&extra=page%3D6&frameon=no

当然愿意啦，高兴都来不及 ，能够有实例进行讨论，相信会使大家的交流变得更轻松、更有趣
作者:湘里狼 时间:2008-3-24 02:08
原帖由 老腰于 2008-3-23 22:12 发表
摆杆宜用滚针轴承，因不受侧向力，两侧用锡青铜材质做挡边，用以轴向定位及减摩，这样摆杆好加工，精度容易保证。

老腰大侠，你好，谢谢您的教导！问个基础知识方面的问题，请您别用砖头砸哦 ，“滚针轴承”和“滚珠轴承”的区别是什么呢？都适合用于哪些机构？
作者:湘里狼 时间:2008-3-24 02:18
原帖由 老腰于 2008-3-23 22:17 发表
因为是机械手，是否应考虑当不需要机械手动作时有限位的机构（气缸或电磁铁）？

啊，您是担心机器会有误动作是吧；不需要工作的时候，马达不转，机械手就不动作
如果加了个限位机构的话，就要考虑机械手和限位机构的互锁关系了，因为一但限位机构出故障，没法让位的话，那马达在运转，减速机就会打坏了
作者:害怕伏枥 时间:2008-3-24 05:41
原帖由 湘里狼于 2008-3-24 02:08 发表

老腰大侠，你好，谢谢您的教导！问个基础知识方面的问题，请您别用砖头砸哦 ，“滚针轴承”和“滚珠轴承”的区别是什么呢？都适合用于哪些机构？

唉，这个要批评湘里狼了。
手头没有设计手册吗？真没有，去书店翻看。自己找到轴承部分，泛泛读一下吧。
作者:craftsman 时间:2008-3-24 07:02
啥时候把小日本的搞两张图瞧瞧
作者:老腰 时间:2008-3-24 22:12
我从社友们上传的“包装机械设计”中抽取两个工作循环图，请各位讨论。
作者:老腰 时间:2008-3-24 23:34
原帖由 湘里狼于 2008-3-24 02:18 发表

啊，您是担心机器会有误动作是吧；不需要工作的时候，马达不转，机械手就不动作
如果加了个限位机构的话，就要考虑机械手和限位机构的互锁关系了，因为一但限位机构出故障，没法让位的话，那马达在运转，减速机就 ...

不是考虑误动作。
作为机械手，有可能不动作的时候。比如检测到没有料，比如检测到是废料，此时机械手不应该有动作，或者不伸出或者不下行。此时需要一个小机构去限制机械手而不是限制电机的运转。
作者:湘里狼 时间:2008-3-25 00:17
哦，我明白您的意思了，专业就是专业 ，这方面我真还没见过，还请您能给些提示，谢谢
一直以来，我们的设计方法就是：产品定位移动---定位---检测到有产品（良品）-------机械手动作

无产品 ------忽略或是报警，机械手不动作

有产品（不良品）----忽略或是报警，机械手不动作
有部分系列的产品，当机器没有检测到产品、或是检测到不良品时，是可以忽略的，机械手不动作就行了；也有需要报警的，这个就要根据产品的要求来设定程序了。
作者:渃梨梨 时间:2008-3-25 00:33
其实我觉得既然讨论你的设计时,最好带上你的背景资料,如工艺路线以及其他参数,这样讨论会更有效果
我说这的原因是我不会SW,也没装这个软件
作者:老腰 时间:2008-3-25 00:46
是呵，机械手不动作，我们用机械的方法去控制它，不是让电机停转。
渃梨梨的建议很好呵，不表达你的设计思路及其选择的凸轮参数如何谈论优化？
作者:湘里狼 时间:2008-3-25 07:39
原帖由 老腰于 2008-3-25 00:46 发表
是呵，机械手不动作，我们用机械的方法去控制它，不是让电机停转。
渃梨梨的建议很好呵，不表达你的设计思路及其选择的凸轮参数如何谈论优化？

好啊，今天我到车间拍张照片过来吧，哈哈！
这个机构可以用在很多地方，如：自动组立（把几种部品用机械手来进行组立）； 自动包装（用机械手把产品取放到指定的位置）
都是一些很小的电子零部件，零件的重量几乎可以忽略不计的。
现在我想把这个机构优化设计成标准的机械手，到设计机器需要的时候，直接调用就OK了。
作者:鹰之舞 时间:2008-3-25 08:41
原帖由 湘里狼于 2008-3-24 02:18 发表

啊，您是担心机器会有误动作是吧；不需要工作的时候，马达不转，机械手就不动作
如果加了个限位机构的话，就要考虑机械手和限位机构的互锁关系了，因为一但限位机构出故障，没法让位的话，那马达在运转，减速机就 ...

以前看过一款以台湾产的减速电机.里面的结构拆开来看了下,唉,很精密,不用担心转动机构不转,好像是离心式的,电机主轴跟变速器不是同轴的,具体也说不上来,但很受用,不过看这个结构付出的代价很大,挨了一顿骂呀,装不回去了,搞了一个晚上才搞定呀,因为要借回台湾维修,乱装不行的
作者:湘里狼 时间:2008-3-25 22:16
原帖由 老腰于 2008-3-25 00:46 发表
是呵，机械手不动作，我们用机械的方法去控制它，不是让电机停转。
渃梨梨的建议很好呵，不表达你的设计思路及其选择的凸轮参数如何谈论优化？

今天到车间拍了几张照片，先大概的了解一下这个机械手的用途吧！
下面的图片是机械手把很小的压缩弹簧，装到部品里面去，只不过是把吸嘴换成了气抓而已，其它都一样的！
作者:海山 时间:2008-3-26 08:51
请教湘里狼大侠：压簧是如何自动排列上料的？
作者:灯火狼山 时间:2008-3-26 09:23
讨论凸轮机构是离不开你的执行件的具体要求的。仅仅LZ说的这些条件还谈不到凸轮优化这一步，最多只能从基本的机械结构上改进一点点而以。比如说凸轮的升、回程稍微改进一下运动方式，以减少冲击，根据LZ说的1RPS的转速，余弦就足够了，另外作为衡量机械手的一个重要指标，精确度，凸轮用力封闭是不好的，最好改成形封闭，不过成本要上来一点。
其它因为您提供的数据有限就不大好说了。
（如果你的执行件的受力不是太大，且在执行运行过程中对位置和速度没有太高要求，只对起始和终止有要求的话，这个机构是个典型的可用气动代替的东东。-----猜测）
作者:杭州学徒 时间:2008-3-26 09:57
关注中，回42楼海山，压簧我判断是振动盘自动排列上料。
作者:海山 时间:2008-3-26 10:27
原帖由 杭州学徒于 2008-3-26 09:57 发表
关注中，回42楼海山，压簧我判断是振动盘自动排列上料。


弹簧易纠缠在一起，不知这个会不会？如不会，可用振动盘

如会，是否采用了红帆船提供的气吹方式？
作者:海狸鼠 时间:2008-3-26 10:35
真是学习了，我们小字辈的只能学习了
作者:zhangls11 时间:2008-3-26 16:43
感觉只有视觉效果，关键参数没有，无法进行进一步的分析 ，请楼主完善一下！
作者:清凉江 时间:2008-3-26 22:57
标题:求教
能指点些共轭凸轮设计的步骤吗?有劳各位专家!!!
作者:老腰 时间:2008-3-26 23:36
本人没有设计过共轭凸轮，请各位大虾说说。
作者:湘里狼 时间:2008-3-26 23:47
原帖由 海山于 2008-3-26 08:51 发表
请教湘里狼大侠：压簧是如何自动排列上料的？

压簧是先用弹簧分离机，把弹簧分离到震动盘里面，再利用圆震和直震送料的。弹簧分离机有买的，日本产的几千块钱一台。
至于有很多网友提到的参数不足的问题，现在我正准备把这篇贴子和老腰前辈的（凸轮设计与应用）贴子并联，到时候将和大家详细的讨论凸轮设计方面的问题，届时，请大家多来参与，畅所欲言，一吐为快！
作者:老腰 时间:2008-3-27 00:13
湘里狼网友，那条传动带看起来像同步带，实际上是不是同步带？
作者:梧桐子 时间:2008-3-27 00:19
恩 不错 学习学习一下
作者:湘里狼 时间:2008-3-27 00:24
原帖由 老腰于 2008-3-27 00:13 发表
湘里狼网友，那条传动带看起来像同步带，实际上是不是同步带？

不是的，那个传送机构，也是由凸轮组合成的，日本的凸轮技术很成熟，每台自动机上面，都用到了大量的凸轮，比如：送料、拿取、移动……等等
所以，我们要学习凸轮技术
作者:梧桐子 时间:2008-3-27 00:24
认同楼上观点 ;伺服控制有取代凸轮之势



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