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〖实例15〗快速步进机构的选择

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1#
发表于 2015-1-14 09:59:18 | 只看该作者 | 只看大图 回帖奖励 | 倒序浏览 | 阅读模式
本帖最后由 鬼魅道长 于 2018-11-29 00:02 编辑

实例15 快速步进机构的选择
在许多工作中,需要机械做周期性的启停,若此动作是单向并有规律的,则做出此动作的机构就被称作步进机构。步进机构在各种工业环境中,都有广泛的使用,是一种非常重要的机构。

1. 问题描述
总行程300mm ,载荷30kg ,要求1 秒内前进20mm ,停1 秒,再前进20mm ,循环往复。导向用直线导轨,用什么步进机构可以达到目标动作?

2. 讨论
这种问题一般要先看步进的精度要求,精度要求往往决定设备的设计方案。
说,如果精度不高,用普通马达+丝杆或同步带传动,用一个 多位分度盘控制步进点就可实现,或者可以用液压,伺服驱动;如果精度高,选用伺服马达+滚珠丝杆也可以达到。
提出可以用 槽轮或者 凸轮机构, 反驳说,若按总行程和每次的 步进量来计算,整个行程需要步进十五次,那样槽轮会非常大,机构会不协调;而用凸轮, 分割点多,不易加工,以后也不好调整。
这时 提问者回应说,本方案要求精度不高,允许每步误差最大为0.5mm,希望成本能尽量降低,机构越简单越好。
说,步进结构有很多种,主要用在 等工位之间的工件传递,自己在做清洗设备的时候经常应用:例如汽车凸轮轴、曲轴、缸体、缸盖等大件清洗,采用 液压抬起步进的办法;清洗槽之间的清洗篮传递,采用 气缸推杆的方法;烘干炉内的链条输送,采用马达和分度盘的方法等等。
觉得使用气缸可以降低价格,但仍有不足之处,说,若是简单的气缸推杆恐怕解决不了快速折返以进行下一轮步进动作,可以用个很小的气缸去推动一套 棘轮:棘爪结构,棘轮和链轮或同步轮连在同一轴上,气缸做一次往复运动,链条或同步带前进一个 步距
觉得气缸频繁往复的振动会比较大,说可以用 不完全齿轮完成步进动作,电机可以连续转动,避免振动,在齿轮与电机轴之间用扭簧或者其他办法实现 缓冲;三相鼠笼电机很便宜,不完全齿轮加工也不困难,成本并不比气缸方案贵。

3. 结论
以下图15-1列出了几种常见的步进机构类型,供读者参考。其中槽轮(又称 马耳他机构,来源自十字槽轮与马耳他骑士会徽极其相似的形状)有 静止保险作用;棘轮可以 反向锁止;凸轮可以因为设计的不同而实现各种不同的功能,但其特点为可以最大限度 避免冲击

步进机构是一种 将连续输入转换为间歇输出,以实现步进运动的传动机构,从理论上说可以从任何机构类型里衍生出来。其最为广泛的应用即是实现步进式输送运动,如包装机械、自动装配机械、电影胶片放映机等等。虽然有 易产生振动和噪声等缺陷,却是现代工业根本无法避开的机构。因为其显而易见的缺点,源动力和步进机构的选择就显得特别重要,以上讨论中的办法都可以达到要求,但是具体的选择和设计要根据实际工况做最后决定。一般来说,步进频率越低,负载越小,在动力学角度就越有利,反过来,若是重负载条件下要求“快步小跑”,就要特别注意 惯性力带来的应力和振动及噪声。

https://zhuanlan.zhihu.com/c_1051171562501287936

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本帖被以下淘专辑推荐:

2#
发表于 2015-1-14 14:28:49 | 只看该作者
很全面,学习了,但是步进机构好像不止这多吧?
3#
发表于 2015-1-14 19:21:12 | 只看该作者
这个好像就是300的步距 别的忘了是多少了 也功夫仔细回想额

FZ.mp4_1421234523.gif(1.63 MB, 下载次数: 189)

FZ.mp4_1421234523.gif

点评

曲柄摇杆机构? 发表于 2015-1-16 12:17
这个机构见过很多次,没见过的很难想得到啊 发表于 2015-1-15 21:16
这也是一种步进机构 详情 回复 发表于 2015-1-14 21:21
这个叫什么机构 发表于 2015-1-14 21:05
4#
发表于 2015-1-14 20:51:09 | 只看该作者
多谢道长讲解,受教了
5#
发表于 2015-1-14 21:13:58 | 只看该作者
每一种结构都能单独拉出来讲一段的了
6#
发表于 2015-1-14 21:14:02 | 只看该作者
每一种结构都能单独拉出来讲一段的了
7#
发表于 2015-1-14 21:21:10 | 只看该作者
三八大盖 发表于 2015-1-14 19:21
这个好像就是300的步距 别的忘了是多少了 也功夫仔细回想额

这也是一种步进机构
8#
发表于 2015-1-15 08:35:25 | 只看该作者
归纳的不错
9#
发表于 2015-1-15 09:37:49 | 只看该作者
乙提出可以用槽轮或者凸轮机构,甲反驳说,若按总行程和每次的步进量来计算,整个行程需要步进十五次,那样槽轮会非常大,机构会不协调

不理解啊。槽轮怎会非常大?
我以为,槽轮与同步带轮同轴,电机控制正反向循环,可行吗?道长。

点评

同感 发表于 2015-1-15 12:29
10#
发表于 2015-1-15 12:32:02 | 只看该作者
好帖,学习了
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