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標題: 雙工位交換方式，項目求助 [打印本頁]

作者: 聽竹 時間: 2014-6-26 15:17
標題: 雙工位交換方式，項目求助
本帖最后由聽竹于 2014-6-27 12:36 編輯

成本和速度，設計中經常遇到。

有一個項目，為了提高效率，設計成兩個工位，兩個工裝輪流交換位置，以便并行作業。

工裝直徑約500，高度400～500，重約40～50Kg。要求1秒內完成A、B兩個工裝位置的交換。定位精度在2mm以內。不知各位有沒有什么好辦法？謝謝。
感謝各位社友想了很多辦法。

這雙工位，如果不用旋轉的方式，可以嗎？直線的方式，速度是不是更快？

以下只供參考，看完就忘吧。
正在用的辦法是做成4個工位，旋轉，但速度不敢快，換一次位2秒以上。快了有兩個問題，一是強度，旋轉部件容易裂，二是旋轉后，定位不準。電機剎車剎不住，會過轉。

(, 下載次數: 184)

作者: 聽竹 時間: 2014-6-26 15:19
謝謝各位社友
沙發自己來

作者: kawa-- 時間: 2014-6-26 15:22
用伺服電機啊

作者: 聽竹 時間: 2014-6-26 15:33

kawa-- 發表于 2014-6-26 15:22
用伺服電機啊

謝謝。
四工位旋轉時，為了保證強度和平面度，整個旋轉的架子做的比較重。四個的空間需要也大。所以轉動慣量大。
速度快了，停是個問題。
用減速電機加變頻器，加傳感器，感覺比大功率的伺服馬達更便宜。

作者: 老鷹 時間: 2014-6-26 15:38
@向宏

作者: 囨檞釋 時間: 2014-6-26 15:41
不知道你的電機是裝在哪個位置？是在A和B中間嗎？可以用分割器來實現轉一個工位1sec，不過就是不知道你這個規劃出來會是多大，而且價格我估計會比你之前的貴。不過你這個精度要求不高，也可以用國產的分割器實現兩工位旋轉，那樣成本會降低很多

作者: 塵世天涯 時間: 2014-6-26 15:45
為什么一定要考慮用電機停呢？
兩個工位的話，可以只旋轉180度，這樣就可以用液壓緩沖加擋塊的方式。只要保證兩個夾具上的擋塊在空間錯開就可以了。在桌面上固定四個液壓緩沖，每兩個一組，兩個在前連個在后。

作者: 聽竹 時間: 2014-6-26 15:45

囨檞釋發表于 2014-6-26 15:41
不知道你的電機是裝在哪個位置？是在A和B中間嗎？可以用分割器來實現轉一個工位1sec，不過就是不知道你這個 ...

精度要求不是太高。
如果用分割器，可以考慮2工位或4工位。
國產的有沒有便宜的？
國產的只要壽命高，密封性好，普通精度就能滿足要求。
之前有考慮槽輪，但感覺強度可能不夠。不知有沒有使用過槽輪的，覺得怎么樣？

作者: 囨檞釋 時間: 2014-6-26 15:53

聽竹發表于 2014-6-26 15:45
精度要求不是太高。
如果用分割器，可以考慮2工位或4工位。
國產的有沒有便宜的？

國產的都比較便宜的，而且精度也能滿足你的要求，但質量方面我就敢說了，有時候有客戶反應一拿過來就用不起來的也有，所以我也不敢評判。槽輪我就沒用過了，不知道能不能滿足你的要求

作者: 看我發揮 時間: 2014-6-26 16:24
http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=337643
之前我們做的類似的東西呢，不過重量要求是5T，時間是15S，精度沒有這么高，只是要求不要轉過了。

作者: 聽竹 時間: 2014-6-26 16:32

看我發揮發表于 2014-6-26 16:24
http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=337643
之前我們做的類似的東西呢，不過重量要求是5T， ...

有結果了嗎？

作者: 聽竹 時間: 2014-6-26 16:41

塵世天涯發表于 2014-6-26 15:45
為什么一定要考慮用電機停呢？
兩個工位的話，可以只旋轉180度，這樣就可以用液壓緩沖加擋塊的方式。只要保 ...

粗略計算，轉動所需扭矩約需700Nm。估計較難停住。

作者: 伏虎降龍 時間: 2014-6-26 16:43
氣缸助推+可控超越離合器+連桿機構。

作者: 逛逛論壇 時間: 2014-6-26 16:55
液壓比較合理也省錢，沖過頭加個機械式反向定位機構即可。

作者: 把刀用好 時間: 2014-6-26 19:32
這1秒鐘隨便就能在加工時間中扣出來的，從這個上面扣有點過了。

作者: 伏虎降龍 時間: 2014-6-26 20:44
氣缸助推+小功率伺服電機可搞定。

作者: 街邊￥垃圾？ 時間: 2014-6-26 20:53
本帖最后由街邊￥垃圾？于 2014-6-26 20:54 編輯

2工位4工位都可，不知道用轉塔可以不。1秒鐘有點緊，2個秒的公差基本沒有問題。

作者: 王飛whut 時間: 2014-6-26 21:28
普通減速電機+變頻器+傳感器

作者: 聽竹 時間: 2014-6-26 21:29

把刀用好發表于 2014-6-26 19:32
這1秒鐘隨便就能在加工時間中扣出來的，從這個上面扣有點過了。

加工時間也是1S。

作者: 聽竹 時間: 2014-6-26 21:30

街邊￥垃圾？發表于 2014-6-26 20:53
2工位4工位都可，不知道用轉塔可以不。1秒鐘有點緊，2個秒的公差基本沒有問題。

除了轉塔，還有其它方法嗎？

作者: 聽竹 時間: 2014-6-26 21:32

伏虎降龍發表于 2014-6-26 20:44
氣缸助推+小功率伺服電機可搞定。

麻煩你說說具體點

作者: 聽竹 時間: 2014-6-26 21:32

王飛whut 發表于 2014-6-26 21:28
普通減速電機+變頻器+傳感器

麻煩你說說具體點

作者: 伏虎降龍 時間: 2014-6-26 22:13

聽竹發表于 2014-6-26 21:32
麻煩你說說具體點

氣缸推動一個曲柄，曲柄軸用一個1：2的齒輪帶動治具轉盤。治具轉盤轉180度，曲柄轉動一周。轉盤固定時，氣缸曲柄恰好處于上死點位置。由于氣缸氣體的壓縮性，類似于彈性，和治具轉盤的慣性組成一個“彈簧-質量”系統，也就是諧振系統。慣性動能與氣缸的勢能就互相平衡，那么伺服電機需要的功率就大大減少了，是克服摩擦力和鎖定用的。
（1）轉盤定位時，氣缸曲柄恰好在死點位置，所以伺服電機僅用很小的力就可以鎖定了。
（2）轉盤轉動時，伺服電機采用很小的力帶動系統脫離死點位置，氣缸的推力越來越大，0-90度時氣缸起到加速作用，90-180度時氣缸起到減速作用。伺服電機跟隨運動克服摩擦力。到底180度定位時，氣缸又處于死點位置，伺服電機用很小的力就把它鎖定了。轉換時間根據系統的諧振周期來確定，別說1s，0.1秒都可以做到的。

當然這個系統要啟動起來有一套專有的程序，因為單純一個小伺服電機無法壓縮大氣缸，所以啟動時要逐步提高氣缸的氣壓，多次振動輸入能量才能達到預定的快速周期。就像發動機啟動時的“減壓閥”原理一樣的，啟動時也是要對氣缸進行減壓然后逐步提高才容易啟動。

當然這個系統單純伺服電機也是可以做成的，但是強大的能量交換要采用巨大的伺服電機，那個規模有多大也是很容易想像的到的。

作者: 打鐵的 時間: 2014-6-26 23:24
回轉支承+多伺服同步。

作者: 聽竹 時間: 2014-6-27 09:02

看我發揮發表于 2014-6-26 16:24
http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=337643
之前我們做的類似的東西呢，不過重量要求是5T， ...

這是不是需要一套液壓系統？成本高嗎，是不是可以用液壓馬達更容易實現？

作者: 聽竹 時間: 2014-6-27 09:13
本帖最后由聽竹于 2014-6-27 09:16 編輯

伏虎降龍發表于 2014-6-26 22:13
氣缸推動一個曲柄，曲柄軸用一個1：2的齒輪帶動治具轉盤。治具轉盤轉180度，曲柄轉動一周。轉盤固定時，氣 ...

降龍兄，你這個方法，很有創新。有沒有應用實例？
感覺可行，但沖擊估計不小。
伺服電機是控制氣缸氣壓，還是加在曲柄或齒輪上幫過死點？

作者: 聽竹 時間: 2014-6-27 09:18

打鐵的發表于 2014-6-26 23:24
回轉支承+多伺服同步。

打鐵兄，好久不見。
多伺服同步，可以詳細說說嗎？

作者: 33541837 時間: 2014-6-27 09:35
2個輪子通過加限位的方式讓他們停止行不行，那樣慣性影響因素會不會小點

作者: 伏虎降龍 時間: 2014-6-27 09:48

聽竹發表于 2014-6-27 09:13
降龍兄，你這個方法，很有創新。有沒有應用實例？
感覺可行，但沖擊估計不小。
伺服電機是控制氣缸氣壓 ...

（1）電機加載齒輪或曲柄上都可以，幫助脫離死點，克服摩擦力，和鎖定用的。鎖定也可以采用另外的機構，如剎車機構等。
（2）氣缸的勢能和動能平衡時，停止時又恰好處于死點位置，沖擊就很小。
（3）氣壓只有啟動時才需要控制，穩定運行時不需要控制。
（4）至于實例，自動化領域的實例沒見過，但是發動機領域里有類似的實例。日本有一種能把發動機迅速停止，又迅速發動起來技術。停止時有一個氣缸處于壓縮死點位置，脫出死點后又可以猛的發動起來，利用氣體本身的能力加速或減速，那么啟動電機需要的功率就大大減少。該技術據說是為了省油，什么名字忘了。

作者: 聽竹 時間: 2014-6-27 10:01

伏虎降龍發表于 2014-6-27 09:48
（1）電機加載齒輪或曲柄上都可以，幫助脫離死點，克服摩擦力，和鎖定用的。鎖定也可以采用另外的機構，如 ...

這是一種很好的方式，起動的話，是不是也可以另加一個氣缸來啟動？
估計曲柄或齒輪的沖擊挺大的。

推動曲柄的氣缸，需要讓曲柄轉360度，即需要伸出和縮回一次，這個時間，還是需要考慮。

作者: tjtgdlf 時間: 2014-6-27 11:11
180度擺動油缸（或擺動氣缸），系統自己考慮。

作者: 聽竹 時間: 2014-6-27 12:34
好像這樣可行？
(, 下載次數: 136)

作者: 塵世天涯 時間: 2014-6-27 12:44

塵世天涯發表于 2014-6-26 15:45
為什么一定要考慮用電機停呢？
兩個工位的話，可以只旋轉180度，這樣就可以用液壓緩沖加擋塊的方式。只要保 ...

不一定要用油缸，普通電機加減速機就可以實現。1秒鐘轉半圈，轉速大約是30r/min（忽略加減速的粗略數據）。這個轉速是非常容易達到的。假設普通電機轉速是3000r/min，買一個多級減速機，減速比是100。液壓緩沖就更不是問題了
好像成本也沒那么夸張吧。

作者: 聽竹 時間: 2014-6-27 12:57

塵世天涯發表于 2014-6-27 12:44
不一定要用油缸，普通電機加減速機就可以實現。1秒鐘轉半圈，轉速大約是30r/min（忽略加減速的粗略數據） ...

如果只是180度，這也是個好辦法。
旋轉約需要700～1000NM的力，液壓緩沖，你覺得效果怎么樣？停止時，精度好不好？

作者: 聽竹 時間: 2014-6-27 13:04

tjtgdlf 發表于 2014-6-27 11:11
180度擺動油缸（或擺動氣缸），系統自己考慮。

需要液壓系統嗎？

作者: 藍天心 時間: 2014-6-27 14:52
做成直線的，用液壓缸來回推吧！

作者: 伏虎降龍 時間: 2014-6-27 18:41

聽竹發表于 2014-6-27 12:34
好像這樣可行？

就是這個意思。氣壓越高，諧振周期越小。穩定運行時，氣缸一直充滿氣，氣閥是不需要動作的。

作者: 洋洋0206 時間: 2014-6-27 20:55
減速電機加傳感器，加剎車電阻，應該可以搞定！

作者: tk6627963 時間: 2014-6-27 22:47
增加一臺加工機，這樣換位時間增加到4s

作者: 害怕伏櫪 時間: 2014-6-28 06:58
用馬氏輪（槽輪），改成4工位似乎容易些。
用作圖法可以很清楚地看到馬氏輪的轉位有很明顯的加速和減速過程，沖擊力是各種機構中最小的。
結構最簡單，制作也沒有難度，成本應該最低。

作者: kwj1983 時間: 2014-6-28 14:59
采用普通電機加離合器，離合器采用氣動工作。外加一個定位擋塊。

作者: 0320040117 時間: 2014-6-29 07:56
我們做過三種方式的， 1.氣缸+定位塊2.電機加分讀盤3.伺服電機+回轉支承。成本依次增加希望對你有幫助

作者: GQIANG 時間: 2014-6-29 10:17
要求精度不高，多工位還是轉臺比較節省空間也容易實現。你可以嘗試一下用槽輪加機械定位，你要求的精度是可以達到的。

作者: lc3294 時間: 2014-6-29 11:35
氣缸加棘輪機構

作者: wang5204518 時間: 2014-6-29 15:35
學習下，

作者: 寂寞如水 時間: 2014-6-30 07:39
想問一句，1S之內送料機構能否滿足搬走一個再放上來一個？

作者: 聽竹 時間: 2014-6-30 09:05

害怕伏櫪發表于 2014-6-28 06:58
用馬氏輪（槽輪），改成4工位似乎容易些。
用作圖法可以很清楚地看到馬氏輪的轉位有很明顯的加速和減速過程 ...

好久不見，近來身體可好?
槽輪有考慮。
槽輪沒有應用，也沒見到應用的實例，對他的強度，沒有感覺，不知怎么樣？

作者: 聽竹 時間: 2014-6-30 09:06

寂寞如水發表于 2014-6-30 07:39
想問一句，1S之內送料機構能否滿足搬走一個再放上來一個？

可以的

作者: 聽竹 時間: 2014-6-30 09:20

害怕伏櫪發表于 2014-6-28 06:58
用馬氏輪（槽輪），改成4工位似乎容易些。
用作圖法可以很清楚地看到馬氏輪的轉位有很明顯的加速和減速過程 ...

目前，嘗試一種方式，做成兩層的結構，每層用氣缸轉90度，兩者加起來的180度。來回重復動作。
兩層同時轉動。估計力得非常大。我覺得不可行，但公司愿意提供經費進行試驗，我就試試。

作者: 聽竹 時間: 2014-6-30 09:21

0320040117 發表于 2014-6-29 07:56
我們做過三種方式的， 1.氣缸+定位塊2.電機加分讀盤3.伺服電機+回轉支承。成本依次增加希望對你有幫助

轉動時間怎么樣？有多快？

作者: 前景錢 時間: 2014-6-30 10:23
1秒是有點快，期待高手。

作者: 錢偉哥哥 時間: 2014-6-30 13:01
用伺服電機

作者: 輝MVP哥 時間: 2014-6-30 13:32
學習學習

作者: 害怕伏櫪 時間: 2014-7-1 02:50
本帖最后由害怕伏櫪于 2014-7-1 03:49 編輯

馬氏輪用在聽竹的這種工況其實是制作最簡單，使用最可靠的一種結構。
下面給出馬氏輪工作原理簡圖做說明：
(, 下載次數: 173)
左面上下兩行共10個，是驅動輪每轉過10度與槽輪的關系圖；右面是驅動輪轉過45度時與槽輪的關系圖。
可以看得出，在驅動輪以勻速轉動時，槽輪的轉動是極其完美的加速-減速運動，其啟動停止自然而然地平穩，沒有采用其它驅動方法需要特別對付的運動慣性。
上面圖示4工位的馬氏輪，如果驅動輪一直以勻速旋轉的話，轉位用時為每個節拍的1/4，不轉的時間為節拍的3/4。如果轉動用時1秒，則整個節拍時間為4秒。
但聽竹在19樓說，加工時間只有1秒，要提高生產率怎么辦？
如果把驅動輪轉速提高到每1.33秒/轉當然可以，只是結構強度受考驗，能不能實現恐怕不好說。
不過現在變頻器已經是白菜價，如用變頻來解決。設定電機以兩種轉速交替運行就行。
具體結構方面，放置工件的轉盤和槽輪的結合可以用下面的結構：

(, 下載次數: 137)
驅動輪可以直接裝在斜齒輪螺旋錐齒輪減速機的輸出軸上。
驅動輪的結構可以參照我的另一個帖子http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=253984《機械設計實例-使用馬氏輪的送料裝置》。
馬氏輪驅動最少工位為3，不過馬氏輪結構工位越少，驅動輪需要越大。3工位的結構尺寸不怎么合適。
上面示意圖的槽輪外徑為600，可能適合聽竹工況的要求，一并把它的dwg文件發出。
早晨要去乘今天上海至成都的首趟動車去成都，會有一些日子不能上論壇，這個問題不能繼續參加討論了。

作者: 一切淡定 時間: 2014-7-1 06:16
用油壓馬達轉，類似于雙色注塑機的轉盤，速度也較快，重要的是，耐用！

作者: 聽竹 時間: 2014-7-1 08:53

害怕伏櫪發表于 2014-7-1 02:50
馬氏輪用在聽竹的這種工況其實是制作最簡單，使用最可靠的一種結構。
下面給出馬氏輪工作原理簡圖做說明： ...

出外注意身體。
這個結構做方案時，做過動畫。
需要的扭矩約為700Nm，最大的加速度約14rad/s^2。擔心那個拔銷耐用性。現在正在試雙層，每層轉90度的方案。
后面可能還會考慮雙氣缸單齒輪推動，加液壓緩沖。與槽輪結構進行比較。

(, 下載次數: 122)

作者: supperslz 時間: 2014-7-1 13:44
考慮流水線上的步進式搬送機構

作者: 0320040117 時間: 2014-7-2 12:49
1s 沒問題

作者: 573717004 時間: 2014-7-3 14:16
上面是跟什么結構配合的，能不能移動上面的部分？

作者: 管理團隊 時間: 2024-11-30 15:33
公眾號留言選取
(, 下載次數: 1) (, 下載次數: 2)

作者: 王本份 時間: 2024-11-30 15:50

看我發揮發表于 2014-6-26 16:24
http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=337643
之前我們做的類似的東西呢，不過重量要求是5T， ...

這方案看著感覺像臥加雙工作臺的結構

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