如何设计高速短行程往复运动+整体水平旋转90度的精密机构？

kunpeng1977 · 发表于 2020-9-30 16:36:10

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工况：目前的设备是XY模组平台，Z轴安装打印头，根据图纸要求，打印头在薄膜上打印不同的波形曲线（类似正弦曲线）
最大速度V=0.25m/s，打印完一张膜需要1个多小时。
要求速度提高4倍，按目前的设备型材机架+模组的结构，提速会导致震动厉害，打印出的曲线满足不了要求。
所以想要在Z轴上设计一套机构，满足如下要求：
1.高速往复运动，往复行程在15mm左右，精度正负0.05，最好能电控调节
2.机构整体可以旋转90度，因为X方向走完后，需要旋转90度开始Y向打印
3.打印头负载很小，重量在40g左右
最早使用音圈电机+回转气缸的结构，但考虑到音圈电机成本太高，容易损坏，放弃该方案。
目前往复行程可调没有想到合适的结构，固定行程可以采用曲柄+滑块的机构实现，90度固定旋转可以沿用回转气缸，或者电机+齿轮形式实现，
但是由于打印头跟料桶是分离的，那么打印头和料筒要同时旋转90度的要求。
各位帮忙看看有什么成熟的机构方案可以满足这样的要求吗？

KEN_BOX · 发表于 2020-10-2 11:23:21

先看高速直线往复运动怎么实现吧

xinyiyuan · 发表于 2020-10-4 03:18:34

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PPU百度一下

xiaoxiong1121 · 发表于 2020-10-4 19:37:44

lz最好自己标示一下，那个是打印头，那个是料筒。

zhaotiefeng · 发表于 2020-10-4 19:59:41

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可调往复行程，那就是滚珠丝杆了，考虑过没

o_p_c_c_n · 发表于 2020-10-4 20:43:36

xyz，打印。参考3d打印机吧

bill_brown · 发表于 2020-10-5 22:18:12

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简单讲就是凸轮滑块吧

lh0207 · 发表于 2020-10-6 16:09:34

红色底部尖的是打印头，红色顶部是料桶

nameok · 发表于 2020-10-6 19:46:55

滚珠丝杆电机正反转会有启动时间，不符合要求

lang527 · 发表于 2020-10-9 03:23:59

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再看看工况吧，本身就是xyz模组，提速达不到要求

tim_yie · 发表于 2020-10-10 23:55:50

要求可调行程

fzj97221 · 发表于 2020-10-13 01:46:01

做成可分离调节偏心轮

staremind · 发表于 2020-10-17 12:30:06

凸轮上不同的固定点吗，那还是实现不了自动控制吧

NAKATAKAMISAMA · 发表于 2020-10-18 00:36:47

不建议整体做成旋转，在机构的末端增加才是比较合适的。

nj0002 · 发表于 2020-10-18 21:01:50

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不是很理解啊，先是往复运动这套机构肯定是一体的，不把它整体旋转90度，如何实现旋转呢

tarzanjr · 发表于 2020-10-21 23:14:11

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“1.高速往复运动，往复行程在15mm左右，精度正负0.05，最好能电控调节”
高速有数据吗？
往复行程，最小多少，最大多少？
既然是打印头，z轴行程应该固定吧

chen.00 · 发表于 2020-10-23 18:53:20

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高速最高极限应该在1m/s，
往复行程目前有13mm，11mm，10mm，
这些会根据图纸要求变动，所以要可调

cnzhtao · 发表于 2020-10-23 20:56:17

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z轴不用考虑，需要考虑的是转向90度

zhangxun412 · 发表于 2020-10-25 11:01:43

如果不差钱，我倒是有个提议，可以使用滚珠丝杆花键，两个动力电机（高速最好伺服），一个控制升降，一个控制旋转（类似四轴机器人的Z轴）

xiangshenwei · 发表于 2020-10-27 15:51:56

11楼的步进电机加曲柄加滑块，是个好方法。行程111310毫米，很接近，可以通过一个偏心套调节行程。或者，干脆做成三套曲柄，调整的时候更换。
你是要在X行走的时候，这个高速往复扮演Y的角色，行走的同时带动这个机构高速往复，是这样吧。这个涉及一个两个轴耦合的问题。这个问题考虑过没有？怎样能走出一个标准的正弦曲线？

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