Помогите выбрать линейный привод Опции

[dinam]

Может не совсем в тему, но вот озадачили и поэтому прошу помощи на родном форуме.
Перед нами возникла следующая задача - надо сделать манипулятор. К нему необходимо подобрать электропривод (двигатель) для линейного перемещения верх - вниз. Вес перемещаемой конструкции 1-1.5 кг. Скорость желательно не менее 0.1 м/c. Точность позиционирования +-0.1 мм. Расстояние перемещения 40 мм. Он будет работать полный рабочий день, пять раз в неделю.
Сначала думал сделать на шаговике + шариковинтовой передаче, но по скорости не проходим.

[evgeny_ch]

Может не совсем в тему, но вот озадачили и поэтому прошу помощи на родном форуме.
Перед нами возникла следующая задача - надо сделать манипулятор. К нему необходимо подобрать электропривод (двигатель) для линейного перемещения верх - вниз. Вес перемещаемой конструкции 1-1.5 кг. Скорость желательно не менее 0.1 м/c. Точность позиционирования +-0.1 мм. Расстояние перемещения 40 мм. Он будет работать полный рабочий день, пять раз в неделю.
Сначала думал сделать на шаговике + шариковинтовой передаче, но по скорости не проходим.

Linear Motor quick selection guide.
Кстати, ШД с ШВП реально достигают скоростей перемщения до 1 м/сек.
При вашей точности позиционирования вполне подходящий вариант.
Линейные моторы обеспечивают требуемую точность совместно с энкодером,
что соответственно увеличивает стоимость привода.

Сообщение отредактировал evgeny_ch - Feb 11 2009, 11:01

[dinam]

Linear Motor quick selection guide.
Кстати, ШД с ШВП реально достигают скоростей перемщения до 1 м/сек.
При вашей точности позиционирования вполне подходящий вариант.

Вот и мне этот вариант наиболее нравится, т.к. есть опыт применения ДШИ-200. Но что-то подходящих ШД и ШВП не могу подобрать. Если вас не затруднит не могли бы поконкретнее подбрать для меня эту пару.

[evgeny_ch]

Вот и мне этот вариант наиболее нравится, т.к. есть опыт применения ДШИ-200. Но что-то подходящих ШД и ШВП не могу подобрать. Если вас не затруднит не могли бы поконкретнее подбрать для меня эту пару.

Сразу могу сообщить, что точных расчётов делать не буду.
Вы сообщили массу (вес) перемещаемой конструкции, а не сказали, что это значит,
это механизм вместе с деталью, или что-то другое.
Для двигателей ДШИ-200 (стандартных) отсутствуют графики (значения) динамического момента,
навскидку могу сказать, что 1,5А вашей задаче могут не удовлетворять, не хватит тягового усилия.
Выбор ШВП (по шагу винта) связан со способом коммутации двигателя, а это сейчас неизвестно.
Имеется такая гнусность, как расчёт резонанса линейной оси, который налагает опр. ограничения
на достижимые скорости перемещения и тдтп. Т. е. процесс имеет итерационный характер.
Могу для начала предположить, что если усилия, развиваемые приводом незначительны,
то подойдёт ШВП (шлифованая) диаметром 14-16мм. Тут когда-то был калькулятор для выбора.

Сообщение отредактировал evgeny_ch - Feb 11 2009, 12:51

[evgeny_ch]

Если кого интересует методика выбора и расчёт ШВП,
можно посмотреть справочник Справочник конструктора-машиностроителя ред. Анурьева т2 2001.djvu.
стр. 797.

Сообщение отредактировал evgeny_ch - Feb 11 2009, 14:05

[evgeny_ch]

Небольшой пример.
Selection of Motor and Motor Drivers.
Почему-то не получается вставить картинку.

Сообщение отредактировал evgeny_ch - Feb 11 2009, 16:31

[dpss]

При такой точности шлифованное ШВП - роскошь. Катанные ШВП (например HIWIN) заметно дешевле.
А можно вообще заменить на широкий зубчатый ремень. Погрешность изготовления зубчатого колеса
можно скомпенсировать программно через таблицу.

[dinam]

Всем спасибо, пошел искать.

[evgeny_ch]

При такой точности шлифованное ШВП - роскошь. Катанные ШВП (например HIWIN) заметно дешевле.
А можно вообще заменить на широкий зубчатый ремень. Погрешность изготовления зубчатого колеса
можно скомпенсировать программно через таблицу.

У ременных передач низкий коэффициент редукции,
и она не преобразует вращательное движение в поступательное.
В этом сл. применяют реечные зубчатые передачи.

Сообщение отредактировал evgeny_ch - Feb 12 2009, 06:49

[evgeny_ch]

При такой точности шлифованное ШВП - роскошь. Катанные ШВП (например HIWIN) заметно дешевле.
...
Погрешность изготовления зубчатого колеса
можно скомпенсировать программно через таблицу.

Не доводилось сравнивать стоимость катаных и шлифованных ШВП,
знаю что отличаются, поэтому желательно сравнивать стоимость комплектов.
Двигатель, модуль электроники, винт, гайка, направляющие.
Почему предложил шлифованную - из за преднатяга, чтобы не компенсировать люфт.
Опять же, желательно иметь хорошую равномерность трения, поскольку момент ШД
без ОС является пульсирующим, и требует демпфирования для предотвращения резонансов .

Сообщение отредактировал evgeny_ch - Feb 12 2009, 08:04

[Огурцов]

У ременных передач низкий коэффициент редукции,
и она не преобразует вращательное движение в поступательное.
В этом сл. применяют реечные зубчатые передачи.

И в чем же разница между ними ?

[evgeny_ch]

И в чем же разница между ними ?

Чеми ними?

[stepserg]

Использую линейные приводы (производитель мне не известен) по структуре:
Шаговый двигатель -> промежуточный редуктор -> винт/гайка -> датчик линейного положения
В промежуточном редукторе (для увеличения передаточного числа) (тип передачи не знаю, не разбирал) имеется люфт
(может достигать 30 шагов ШД).
Люфт контролируется датчиком положения.
При линейной интерполяции (движение по двум осям) по прямой линии - перед движением
происходит выборка люфта, а затем только старт по осям.

[Огурцов]

Чеми ними?

Очевидно, ремнем и рейкой.

[evgeny_ch]

Очевидно, ремнем и рейкой.

Зубчато-реечная передача преобразует вращение в поступательно перемещение,
это главное отличие от ременной.
У ременной рекомендуемая редукция невелика, при этом низкий КПД (ок. 0,88) и существенная
нагрузка на вал двигателя из за натяжения ремня. Реечная имеет лучшие параметры, хотя
стоить будет больше, пмсм.
Кое что про ШВП.

Сообщение отредактировал evgeny_ch - Feb 12 2009, 11:59

[Огурцов]

Зубчато-реечная передача преобразует вращение в поступательно перемещение, это главное отличие от ременной.

Да, да, я об этом и спрашивал. Так как не пойму - для меня это утверждение звучит как "при помощи зубчатого ремня (цепи, веревки, и т.д.) невозможно преобразовать вращательное движение в поступательное". И если мы говорим об одном и том же (ремне), то именно этот принцип используется сейчас в миллионах струйных притеров, будь оне не ладны.

[evgeny_ch]

Да, да, я об этом и спрашивал. Так как не пойму - для меня это утверждение звучит как "при помощи зубчатого ремня (цепи, веревки, и т.д.) невозможно преобразовать вращательное движение в поступательное". И если мы говорим об одном и том же (ремне), то именно этот принцип используется сейчас в миллионах струйных притеров, будь оне не ладны.

Вы хотите предложить свой способ перемещения, предлагайте.
Есть ещё привод на тросике, тоже неплохо.
Я же вам отличия обозначил. Про точность и массу каретки
напоминать считаю неуместным.

Сообщение отредактировал evgeny_ch - Feb 12 2009, 18:01

[Огурцов]

Свой, реальный - ШВП, винт с шагом 10мм и разогнанный шаговик либо серва.
Линейный двигатель - тоже замечательно, но для меня только теория.
Зубчатый ремень- 2400dpi (0.01! мм) - леххко, 1.5кг - тоже.
А вот на рейке, извините, будет, пожалуй, посложнее.
40мм, кстати, небольшой ход, можно бы и соленоид попробовать. Трехфазный соленоид...бывают ?

[dpss]

Свой, реальный - ШВП, винт с шагом 10мм и разогнанный шаговик либо серва.
Линейный двигатель - тоже замечательно, но для меня только теория.
Зубчатый ремень- 2400dpi (0.01! мм) - леххко, 1.5кг - тоже.
А вот на рейке, извините, будет, пожалуй, посложнее.
40мм, кстати, небольшой ход, можно бы и соленоид попробовать. Трехфазный соленоид...бывают ?

Бывают. Линейный мотор называется. Да какого размера !!! http://www.guilden.com/phillipdenne/PDF/po...-wire-coils.pdf

[evgeny_ch]

Свой, реальный - ШВП, винт с шагом 10мм и разогнанный шаговик либо серва.
Линейный двигатель - тоже замечательно, но для меня только теория.
Зубчатый ремень- 2400dpi (0.01! мм) - леххко, 1.5кг - тоже.
А вот на рейке, извините, будет, пожалуй, посложнее.
40мм, кстати, небольшой ход, можно бы и соленоид попробовать. Трехфазный соленоид...бывают ?

Я не рекламирую реечную передачу, только сравниваю по технич. параметрам.
Трехфазные и двухфазные линейные двигатели (соленоид - индуктор+ магнитная дорога) есть, они достаточно просты.
К ним в комплект нужен энкодер и направляющие, более мощные, чем для привода с ШД.
Если брать линейный двигатель (PMSM), то конструкцию нужно делать обращённой.
Неподвижный блок электромагнитов и подвижная магнитная дорога, т. к.величина
перемещения меньше (или близка) размера блока электромагнитов.

Сообщение отредактировал evgeny_ch - Feb 13 2009, 20:35

[Огурцов]

Я не рекламирую реечную передачу, только сравниваю по технич. параметрам.

Прозвучало так, что исключаете ременную, как преобразователь в поступательное.

Трехфазные и двухфазные линейные двигатели (соленоид - индуктор+ магнитная дорога) есть, они достаточно просты.

Где-то недавно пролетала конструкция. Для 40мм весьма подходящая. Шток, на который надеты кольцевые магниты, ходит на втулках в стакане, на стакан намотана обмотка. Вполне можно попробовать изготовить самостоятельно. Магниты легко заказываются у буржуев или китайцев и чуть ли не в чип&пип.

[dpss]

Где-то недавно пролетала конструкция. Для 40мм весьма подходящая. Шток, на который надеты кольцевые магниты, ходит на втулках в стакане, на стакан намотана обмотка.

Небольшой отчет о студенческой работе http://electronix.ru/forum/style_images/1/...e_types/pdf.gif[/url]
А что касается магнитов , то в ЧИП-ДИП цена раз в пять больше чем в китае.

Сообщение отредактировал dpss - Feb 14 2009, 05:42

Прикрепленные файлы

 etd_tamu_2003A_2003032713_murp_1.pdf ( 1.9 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 197

 

[evgeny_ch]

М. б. заинтересует, посмотреть в вых. день.
Directory:Magnet Motors.
MagTrack3, видео. http://www.youtube.com/watch?v=dW4jrmSygbM

Сообщение отредактировал evgeny_ch - Feb 14 2009, 08:20

[aviton]

Может не совсем в тему, но вот озадачили и поэтому прошу помощи на родном форуме.
Перед нами возникла следующая задача - надо сделать манипулятор. К нему необходимо подобрать электропривод (двигатель) для линейного перемещения верх - вниз. Вес перемещаемой конструкции 1-1.5 кг. Скорость желательно не менее 0.1 м/c. Точность позиционирования +-0.1 мм. Расстояние перемещения 40 мм. Он будет работать полный рабочий день, пять раз в неделю.
Сначала думал сделать на шаговике + шариковинтовой передаче, но по скорости не проходим.

добрый день!
если вопрос еще актуален, то можно рассмотреть вариант интегрированного решения - линейный актуатор на базе гибридного шаговика с встроенной или вынесенной гайкой - каталог здесь http://www.aviton.spb.ru/pdf/motors/HayKerk_2009.pdf.

по нагрузкам и скоростям - цифры вполне достигаемые. ШВП для такой точности не требуется - достаточно пары винт-гайка. В предлагаемом варианте вам не нужно будет самостоятельно собирать отдельные детали - узел уже готовый с исполнением вала под вашу задачу. Возможна поставка с направляющей с встроенными опорными подшипниками.

задавайте вопросы.

[dinam]

Спасибо за помощь. Уже не актуальна.