cnc-club.ru

PKM писал(а):нам нужно передаточное отношение хотя бы 1:20

если быть точным то расчитывается исходя из длины плеча и заданной точности:
(если мы хотим двигатель повесить через редуктор прямо на ось) например: длина плеча пол метра, хотим достич точности в одну сотку, итого длина окружности описываемая крайним концом плеча будет составлять 2*Пи*Р = 2*3.14*500=3140 мм
Мы хотим получить точность 0.01 мм. Это длина равна длине дуги, число всех дуг будет 3140мм/0.01мм = 3140000 штук на польном обороте в 360 градусов. 3140000 это число шагов за оборот, которое необходимо сделать чтобы получить нужную точность. Преположим шаговик делает 200 шагов за оборот. 3140000 / 200 = 15700 к ОДНОМУ!!! это необходимый коэффициент редукции необходимый чтобы разбить каждый шаг шагового двигателя чтобы получить 3140000 шагов за оборот!

Вобщем не кислая редуктор требуется чтобы достич промышленных точностей...

PKM писал(а):редуктор должен быть многоступенчатым.

Напоминаю, всем следящим за темой, что каждый редуктор имеет люфты(люфт также образуется в процессе эксплуатации редуктора), главный из которых(как мне кажется) люфт из-за неточностей при изготовлении зубьев(в принципе - он "выбирается"). Это люфт одной ступени редуктора. Каждая ступень - даст свой люфт - в результате общий люфт редуктора = люфт одной ступени умножить на количество ступеней.

Хочу обратить внимание, что в циклоидном редукторе:

Stepanov писал(а):На самом деле не плохо бы определится кинематической схемой, а особенно тремя конечными осями , темы что ближе к инструменту.

А эта не нравится?
Я планирую именно такую, только ось А - сделать не поворотной, а посадить на горизонральные направляющие .
Осями В и С - управлять через самодельные актуаторы(сделать точку опоры отстоящую от осей), чтобы не парится с люфтами редукторов, большими нагрузками и т.п.... Ты можешь попробовать сделать через редукторы...
Ось Е - конено лучше передавать вращение на нее через тросики... но я (для простоты) сделаю просто редуктор с небольшим шаговичком.
Двигатель оси D повесить на сустав С(чтобы разгрузить конец руки) и передавать вращение через удлинитель вала.
В моем случае редукторы нужны только для осей: D и E.

Гармонист писал(а):Мы хотим получить точность 0.01 мм. Это длина равна длине дуги, число всех дуг будет 3140мм/0.01мм = 3140000 штук на польном обороте в 360 градусов. 3140000 это число шагов за оборот, которое необходимо сделать чтобы получить нужную точность. Преположим шаговик делает 200 шагов за оборот. 3140000 / 200 = 15700 к ОДНОМУ!!!

некоторые сервоприводы имеют энкодеры больше млн. на оборот например Мицубиси моторы.

Гармонист писал(а):15700 к ОДНОМУ!!! это необходимый коэффициент редукции необходимый чтобы разбить каждый шаг шагового двигателя чтобы получить 3140000 шагов за оборот!
Вобщем не кислая редуктор требуется чтобы достич промышленных точностей...

При таком передаточном отношении робот будет медленнее черепахи. Реально от 1:20 до 1:100 и никаких шаговиков - только сервоприводы.

В России тоже делают волновые редукторы.
http://www.avvi.ru/index.php/produkciya ... ktori.html
Не дешёвые конечно, но все таки дешевле словацких.

А чертежи где можно достать?

Stepanov писал(а):На самом деле не плохо бы определится кинематической схемой, а особенно тремя конечными осями , темы что ближе к инструменту.

еще механику осей D и E можно сделать так как сделали эти ребята:
https://www.youtube.com/watch?v=tkDbmWAyHYw
правда в таком случае двигатели этих осей должны работать в паре: отсюда следует с одной стороны двоенный расход энергии, с другой стороны, т.к. движков 2, то и общий момент будет увеличен вдвое(или сэкономить и взять движки в 2 раза слабее и дешевле)...

Тима писал(а):А чертежи где можно достать?

Чертежи волновых редукторов? Сам хочешь сделать? Можно самому нарисовать в Inkscape.

Bender писал(а):В России тоже делают волновые редукторы.

Люфт выходного звена не более 6...12 угл.мин.
т.е. 0.2 градуса, это очень много

Манипулятор это не станок!

Гармонист писал(а):А эта не нравится?

Не нравится, тут одной оси не хватает. Должно быть шесть.

Ребята. Конструктива маловато. Все говорят что люфты, редуктора, шаги. Где решения?

Вот у меня есть второе реальное решение.
Делать на "моторных агрегатах". Это одно зубчатое колесо с которым сопряжены N шестеренок с небольшими моторами.
Берем 10 моторчиков калибра 35мм мощностью 25...50Вт 10-20тыс. оборотов каждый и статическим моментом порядка 1кг/см и оптимальным 300г/см. Окружаем ими колесо Ф100. Получаем редукцию 1:10. В результате получаем блочек 120х120х80мм выдающий 500Вт при статическом моменте 100кг/см. или 30кг/см при 1000об/мин.
Моторчики по 100р. поэтому при налиции возможности изготавливать зубчатые колеса получается стоимость порядка 1500р. Главное что это двилатель постоянного тока и управляется простым мостом.
В итоге можно получить двойной сервопривод с компенсацией люфтов и моментом в статике (при второй ступени 1:8) 100*2*8=1600кг/см. (!) за 5т.р.
И для изготовления достаточно только токарки (с зуборезным приспособлением).
Ну что, кто сможет предложить проще или дешевле !?

Stepanov писал(а):30кг/см при 1000об/мин

= 0.3 кгм = 3 Нм
маловато будет, соответствует сервомотору 400-500Вт, каких полно

нам нужно 30 Нм при 100 об/мин, тогда можно о чем-то говорить

Stepanov писал(а):(при второй ступени 1:8

не сразу заметил
что же в качестве второй ступени взять? вот в чем загвоздка

Критикуя - предлагайте. Ваше решение.

500Вт серв полно. Приведите пример хоть одной, со стоимостью, включая редуктор и блок управления.
Сс второй ступенью проблем нет читайте стр 13.

Предлагаю уже закончить обсуждение приводов и редукторов и перейти к конструкции.

Гармонист писал(а):Мы хотим получить точность 0.01 мм.

Какие 0,01? Для начала надо 0,5 получить...

PKM писал(а):т.е. 0.2 градуса, это очень много

Так то да...
0,2*3,14/180*1000=3,5мм на плече 1метр

Stepanov писал(а):Предлагаю уже закончить обсуждение приводов и редукторов и перейти к конструкции.

+1

Гармонист писал(а):Чертежи волновых редукторов?

Да.

Гармонист писал(а):Сам хочешь сделать?

Почему не попробовать?

Вот то о чем мы тут пишем.

Но мне не известно как детельно устроен этот манипулятор, а точнее как движение передается от трех приводов которые видны в левом верхнем углу к части которая справа от них. Вот где реальные люфты.

Stepanov писал(а):Критикуя - предлагайте

еще вопрос, чем набор из 10 моторчиков лучше движка постоянного тока размером 120х120х80мм (я в таких моторах не силен)? момент больший будет?

как движение передается от трех приводов которые видны в левом верхнем углу к части которая справа

видео, которое я выкладывал чуть раньше, как раз об этом

Чем сборка 10 моторчиков лучше одного:
1) Дешевле, в разы дешевле, почти на порядок. А приводов у нас шести и все серво.
2) В несколько раз меньше момент инерции
3) Можно в широких пределах выбирать напряжение от 3 до 250В и индуктивность в тех же пропорциях
4) Используются движки одного размера для изготовления приводов произвольной мощности и габаритов, не имея головняка с поиском подходящего двигателя.
5) Удельная плотность мощности практически та же, что и у одного движка мощностью до 3кВт, с редуктором работающего на 10-20тыс оборотах.
6) В сравнение с одним мотором и редуктором - исклчается люфт за счет правильного смещения фаз разных двигаталей
7) На порядок уменьшаются магнитные пульсации, весьма важный параметр для сервоприводов
8) Удобная прямоугольная форма, удобно встраивать драйвер
9) Улучшаются условия вентиляции обмоток
10) при сдвоенной серве еще упрощается конструкция, две группы моторчиков объединяются на одной пластине в одном корпусе с одним контроллером и энкодерами
11) Очень хорошо вписываются энкодеры как большого диаметра так и осевые
12) Существенно повышается угловая жесткость выходного вала, за счет того что шестерни равномерно расположены вокруг зубчатого колеса.

На видео, не совсем та конструкция, насколько я видел фотографии таких роботов - у разных производителей кинематика заметно отличается.

все же есть большие сомнения насчет зазоров и шума при зацеплении маленьких шестерен с большим колесом
ведь зубчатые передачи для 10000 об/мин не предназначены. даже при 3000 будет приличный шум, удары, износ... помноженные на 10 и на кол-во таких сборок

низкий момент инерции только у одного мотора, прибавляем момент инерции небольшой шестерни, умножаем на 10, прибавляем момент инерции большого колеса - не так уж мало выйдет

Stepanov писал(а):Существенно повышается угловая жесткость выходного вала, за счет того что шестерни равномерно расположены вокруг зубчатого колеса

это при идеальной передаче, а зубчатая передача далеко не идеальная

кстати, вот мысль: подобный редуктор с червячным колесом и 4 червяками с маленькими моторами по кругу. хотя снова-таки, скорость скольжения будет слишком высокой...

Что это за софистика. Вы как то странно рассуждаете про момент инерции.
Не забывайте что одиночный мотор может сравниться с таким блоком только при наличии редуктора, при этом шестерня будет одна и нагрузка на контактный зуб - на порядок выше, поэтому шестерни износятся точно раньше при одинаковом качестве чем у сборки. Шум будет сопоставим.
Жесткость будет повышенная без требований по идеальности.
А вот идея с червячными передачами - никуда не годится - самоблокировка сразу, КПД низкий, двигателей мало непростых подшипников много, червяки сложнее делать чем прямые шестерни.

Stepanov писал(а):одиночный мотор может сравниться с таким блоком только при наличии редуктора

не совсем согласен
если посчитать площадь магнитного зазора, удельную силу на единицу площади... вы владеете такой информацией по моторам, наверное?
магнитный зазор в большом моторе находится на гораздо большем диаметре, что по идее должно компенсировать передаточное отношение зубчатой передачи
площадь зазора у большого мотора сравнима с площадью 10 малых (если не больше), магнитное поле у большого должно быть выше
потому я совершенно не вижу, за счет чего такая система принципиально выигрышна
неужели большой DC мотор в 20 раз дороже малого (20 - с учетом стоимости шестеренок и прочих деталей)
или я совсем не прав?

хотя наверное масса и габариты 1кВт мотора прямого привода на большой момент больше системы "обычный мотор на 1кВт+волновой редуктор"
но это же волновой, а не 10 шумных и ударных обыкновенных

Stepanov писал(а):А вот идея с червячными передачами - никуда не годится - самоблокировка сразу.

не все червячные передачи самотормозящие. но в принципе да, согласен

Ответственно заявляю, что если сравнивать моторный агрегат и цельный двигатель того же объема без редуктора то агрегат будет в 8-20раз превосходить по крутящему моменту, по двум причинам 1) наличие редуктора 2) большего магнитного зазора.
Относительно площади зазоров вы делаете верные предпосылки, но неверные выводы. Площадь магнитного зазора у нескольких малых моторов в том-же объеме - существенно больше чем у любого одиночного двигателя. Именно по этому моторные агрегаты имеют лучшие удельные характеристики.
Насчет индукции в магнитном зазоре - при одинаковой технологии (тип магнитов) она не будет сильно зависеть от размеров, но у большого двигателя значительно большая масса железа магнитопроводов не используется эффективно.

ладно, главное сомнение здесь в нормальной работе обычных зубчатых передач на больших частотах

т.е. если экспериментально подтвердить работоспособность блока моторов - можно двигаться дальше