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伺服驱动及齿轮齿条长距离行走重复定位精度问题及伺服选型

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发表于 2017-4-8 11:42:36 | 显示全部楼层 |阅读模式
求大神请教伺服驱动的选型,我的工况如下:
1、小车轨道吊挂在钢结构中,轨道上装有齿条,轨道有2个工位,工位间距16米。
2、小车与工件重约1吨,工件吊挂在框架下方,小车有4个承载轮,小车框架上装有伺服电机,电机驱动齿轮实现小车行走。
基础数据:载重1吨,转速268转/分钟,齿轮齿条行走,齿轮直径(分度圆)95毫米,齿轮厚度30,车子的运行速度是80米/每分,驱动小车需要的扭矩为47牛.米
3、伺服电机采用松下的


问题:
1、关于这种齿轮齿条长距离行走重复定位精度如何,公司原来做过一条线根这个类似,也是齿轮齿条传动,重复定位精度不行,使用一段时间就要找一次原点复位。我怀疑是由于齿隙引起,不知各位有何见解?
2、电机的选型,首先计算我的整个系统的惯性,采用公式J=1/8*W*(D的平方)得1.152KG.M平方,是否可以采用这个公司计算惯量?然后用这个惯量除以电机的惯量比值小于10即可,因为电机还要加减速机,那么电机的惯量与减速机的惯量是个什么关系,是否要除以减速比?

3、如果这个计算方法不对该怎么计算?
求各位大神赐教

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发表于 2017-4-8 13:26:45 | 显示全部楼层
抢个沙发,坐等高手出现,
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发表于 2017-4-8 14:14:48 | 显示全部楼层
1,不用怀疑肯定和齿隙有主要关系,(楼主有无消隙结构),还有看楼主的描述楼主的伺服应该是半闭环。
2,惯量是以传动比的平方倍分之一向电机传递。
3,随便一本书只要有传动这方面的内容,都会有关于这块计算的内容。
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发表于 2017-4-8 14:39:44 | 显示全部楼层
这类东西已经很成熟了。百度一下有好多办法。只是有一点注意:精度等级与花钱多少有密切关系,其它没什么难点。
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发表于 2017-4-8 14:40:57 | 显示全部楼层
楼主,你的输入参数我不确定是不是合理,你既然贴出来了,我认为应该是经过了计算的

不过每分钟80米的速度,是不是有些快了?

另外,惯量的计算时J=mr2,不知道为什么变成了J=1/8 m D2。

增加了减速机是需要除以减速比的平方的,至于是否小于10,要看不同厂家给的建议值,日系厂商普遍偏高。我自己计算通常是小于6
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发表于 2017-4-8 17:01:30 | 显示全部楼层
16米长用齿条, 是个愚蠢的主意!

点评

同问。同问。  发表于 2017-4-9 21:42
不知兄台还有什么其他好的方法,静请赐教  发表于 2017-4-9 08:04
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发表于 2017-4-8 17:03:32 | 显示全部楼层
楼主导轨选得型号多少大?齿条模数是多少?估计是负载超了吧,帮你算算
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发表于 2017-4-8 20:29:06 来自手机 | 显示全部楼层
用齿条是不是有点不合适?
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发表于 2017-4-9 08:13:13 | 显示全部楼层
齿轮齿条传动本身就会有间隙的存在,这这要体现在以下几个方面     
1.齿条安装误差,按照市场普遍的1米标准齿条,你这个要16条连接,所以这个安装误差会有累计。
2.齿条安装面和导轨安装面的平行度,长距离很容易出现这个问题,理论上按照0.02/1000,你这个16米可以累积出0.32mm的偏差,这个偏差体现在齿轮和齿条的中心距上
3.齿条的精度,要求高的就上磨齿的,价格也就高了
4.减速机的精度,同3

如果你要现在你的还不能满足你的精度要求,你可以考虑上光栅,组成全闭环控制系统。除去价格,这还是不错的建议


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发表于 2017-4-9 10:00:00 | 显示全部楼层
2个工位,16米只需要两个定位点?(或者有限个)如果这样,那就干脆装光槽,用光槽来判断到位与否,可以在到位前装一个减速信号,开始减速,小车到达位信号后停止,可以消除惯性。
有限个位置都可以这么判断,齿轮间隙太大的话,可以用消隙机构,或者干脆正方向到位和反方向到位个装一套套光槽
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