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发布时间:2022-05-11 02:30:00 作者:恩德斯精机
说到凸轮分割器驱动角,要说一下分割器的工作原理,作为一个类型的回转设备,分割器是入力轴在电机为驱动源的作用下,连续旋转,从而实现出力轴的间歇、摇摆、升降或连续等的分度动作,这里所说的驱动角,只是跟入力轴有关。
从理论上讲,用一个完整的机械动作来形容驱动角,入力轴旋转一周360度为一个周期,这时,出力轴完成了一个动停的动作,而出力轴动的动作则是入力轴来完成的,出力轴转动的角度过程入力轴所旋转的角度为驱动角。所以,当入力轴旋转90度时,出力轴旋转一个工位,那么剩下的270度则是入力轴的静止角,也是出力轴的停止过程。以此类推,驱动角为120度、150度、180度、210度、240度、270度、300度、330度、360度时,对应的静止角则为240度、210度、180度150度、120度、90度、60度、30度、0度等,如下图:
从以上的数据中可以看出,在入力轴旋转一周是恒定的值,而入力轴在电机的带动下连续旋转的速度理论上也是恒定的,这样,入力轴旋转的驱动角与静止角所产生的比例也是恒定的,也就是我们所说的出力轴的动停比,当入力轴的驱动角为120度,那么静止角为240,那么,动停比为1:2,分割器出力轴旋转时间为1秒时,那么,静止时间为2秒,同样入力轴的驱动角度为180度时,出力轴的动停比为1:1。
为什么说分割器不存在重复定位精度
转盘的重复定位精度是大家都比较关注的话题,工位间的精度误差会对一些高精度高速度的自动化系统产生影响,所以,在进行分割器选型中,会有工程师询问分割器的重复定位精度是多少,小编在这里针对凸轮分割器的重复定位精度做一个简要的说明。
我们会用分割器与DD马达,中空旋转平台等进行定位精度的对比,DD马达由于配置了高解析度的编码器,同时采用的也是直接的连接方式,这样很大程度上就减少了由于机械结构的衔接所产生的各种误差,在现有的回转传动设备中,是精度较高的。对于中空旋转平台来讲,它象分割器一样,自身并没有驱动功能,是靠伺服或步进电机来驱动的,所以,针对中空旋转平台来说,我们要讲的重复定位精度应该是伺服电机的重复定位精度,伺服电机是靠脉冲来定位的,每一个工位的位移是随着伺服接收到的脉冲,而旋转相对应的角度,伺服电机发出脉冲与接收到的脉冲形成呼应,就是我们所说的闭环,系统根据发出脉冲的多少,收到脉冲的多少进行电机旋转时机的控制。从以上传动的两种方式中可以看到,无论是编码器,还是脉冲,都不会是一个量,而且,每一次的控制在理论上都会存在差异,尽管误差较小,而在一个自动化系统中,多个工位误差的累加就是会使整体的误差放大,所以,在实际的使用中,必须要做归零的动作,才能保证精度的效果。
凸轮分割器也是与中空旋转平台是一样的,本身也没有驱动的功能,但是,分割器却有一个旋转平台和DD马达都不具备的功能,就是自锁功能,这种自锁来自于弧面凸轮的结构,拿单导程的分割器来说,入力轴每旋转一周,出力轴则旋转一个工位,对于出力轴每旋转的一个工位,入力轴即完成了一个完整的机械动作,而且,每一个入力轴的机械动作都是一样的,所以,我们说分割器不存在重复定位精度就是这个道理。那么,对于分割器来说,会存在个别工位的误差与其它工位差异的情况,在出厂测量时从角度测量仪中就可以看出,那是因为,出力转塔上凸轮滚子存在的微小差异所造成的。
自动化转盘与凸轮分割器的连接方式
自动化系统中,使用转盘的比较多,间歇式的传动一方面需要保证系统的精度,另一方面,还要保证转盘的速度,以确保整个自动化系统的效率和使用效果。
对于转盘的圆盘与分割器连接方式,是自动化系统设计关注的话题,分割器的本身具有一定的精密度,而在与圆盘连接后,会使系统的精度范围放大,从角度制的误差来讲,即便是大直径的圆盘,常用的大部分行业的精度都是符合使用要求的,机械间部件的连接会对精度产生一定的影响,所以,我们在做自动化设计时,尽量会避免或少用一些间接性的连接,这样从一定程度上保证了机械构件间因为连接而产生的精度误差。
所以,我们提倡使用凸轮分割器的自动化系统与圆盘采用直接连接的方式,凸缘型的分割器,结构是凸缘式的短轴,具有定位的功能,小法兰可以起到固定连接的作用,而对于一些大直径的圆盘大部分使用的是中空式的法兰连接,比如DA型的分割器,法兰面与圆盘连接,圆周式的固定方式,使两构件间几乎不存在因为机械连接对精度所产生的影响。
但在实际的应用中,会存在设计等问题,不能保证圆盘与分割器直接连接,比如,后期的设计改造,技术创新等其它的生产要求,会经常使用的用于连接的中间法兰,大的连轴器等,不能不说,中间的连接机构对于整个系统精度的影响,建议对精度要求较高的自动化系统,特别是速度与精度要求并存的情况下,要对于圆盘与分割器连接方式进有效评估。因为在分割器与系统圆盘距离加大的情况下,不但要考虑径向的精度,还是考虑轴向的跳动,高速的使用系统对于这种方式的影响会更大些。
机械构件间的直接连接会从一定程度上减少因为构件运动形变对于精度的影响,如果必须要延长圆盘与凸轮分割器间的连接距离的情况,那么,还是建议与分割器生产厂家进行协商以非标加工的形式,保证分割器输出轴部分一体化,会减少使用中对圆盘精度的影响。
表格中的停止数指的是分割器的出力轴对于圆盘来说,运动一周的情况下动停的次数,我们所说的工位数,结合自动化系统的设计情况,按实际的工位来确定分割器的工位数量。
设计输入转速,这里指的是分割器的入力轴每分钟的旋转圈数,在使用驱动电机时,需要计算减速比,保证分割器的入力转速与电机的输出相匹配。
每个工位的停止时间,指的是出力轴单个工位停止的时间,后面需要填写的是入力轴的驱动角及静止角,这里一定要把分割器出力轴的分度角,与入力轴的驱动角及静止分区分开来。
下面表格的项目1.分割数(表示需要几个工作站),说的也是分割器的工位数。2.入力轴驱使出力轴运动的角度,就是分割器的驱动角,指入力轴驱动出力轴旋转状态下的角度。3.入力轴每分钟的转数:入力轴驱动出力轴每分钟的转动的圈数。4.圆盘直径,厚度及材质,按自动化系统的实际进行填写。这里所说的材料大多数的用铁盘或铝盘的材料。有的自动化系统也会用到塑料或亚克力板等,也可以把整个圆盘的总重报给凸轮分割器选型厂家。5.夹具及工件的每组的重量,依实际的使用情况填写。6.夹具及工件的节圆直径指的是,圆盘的中心点到各个夹具及工件的中心点的半径。7.圆盘的底部是否有支撑,这个项目主要是因为自动化系统加工中,会存在冲压等加工的动作,为了保证强度,在这种情况下, 需要在圆盘的底部加支撑,而在支撑的情况下,分割器会存在摩擦力的,所以这个参数也要提供。
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