米思米的案例127分析和讨论

start_00000000 · 发表于 2020-10-6 12:29:24

本帖最后由 start_00000000 于 2020-10-6 12:32 编辑

春节期间写过第4轮的笔记，约定好今年要结束第5轮笔记的，看来有可能要延期和拖迟，主要是写这个确实太费时间，要想往深了研究和考虑，真的太费时间了，这半年来，工作和家庭都出现很多变故，让我的笔记一度中断了多次，但不管如何如之何，机械菜鸟的我会坚持写下去的
这个案例我拿出来和大家讨论，我写了一些我的理解，希望各路大神指点，不管是技术上的还是职业工作的都可以
我很认真的写，希望你也能够认真的看，认真的讨论，认真的指点，可以是技术，也可以是学习的方法，只要不是随意的灌水都欢迎。。。。我写的一些理解和分析在2楼，请2楼观看

start_00000000 · 发表于 2020-10-6 12:30:37

如上图，电机通过联轴器1带动2旋转杆整体转动，转动90度，意味着整体都绕着5固定支撑轴转动90度。3轴承的外圈和2旋转杆都是旋转的，，其中旋转杆绕着5固定支撑轴是转90度的，3轴承的外圈转动多少度呢？
且看3轴承的内圈是不转动的，5支撑轴也是不转动的，4大带轮也是不转动的，大家可能要问，带轮不转动，带轮和5支撑轴之间还搞键传动干嘛？  这里的键传动，就是保证了5轴不动，4大带轮也不动。如果没有这个键，搞不好，4大带轮相对5支撑轴之间还有相对转动，那么分析起来就麻烦了；
那么既然4大带轮不转动，那么9小带轮动不动呢？  分析这个要采用相对运动方法分析，不然很难分析且容易搞错。首先大带轮不动，那么我们以大带轮为基准，逐个往前推进分析。第一步先分析大带轮上面的同步带。同步带和2旋转杆一样，它们相对于5固定支撑轴是整体旋转90度的，为什么这样说？我们先不管同步带和小带轮之间的关系，不管小带轮旋转还是不旋转，同步带作为链接小带轮和大带轮之间的连接件，整个结构中，除了5固定支撑轴是固定死的，大带轮不转动，，其他的不管是架子还是气缸，还是连接件，整体都是绕着5支撑轴转90度的，所以可以说，同步带整体也是相对于5支撑轴有整体90度的旋转。这个很好理解和感觉。如果同步带没有这个相对于支撑轴5的转动，那么它将脱离了小带轮，飞出去了，实际上不可能的，同步带将始终贴着大带轮和小带轮，大带轮不动，，小带轮整体绕着大带轮的中心线旋转90度，那么同步带也跟着小带轮绕着大带轮的中心有90度的旋转运动。由于大带轮固定住不动了，同步带相对于大带轮中心的运动就是同步带和带轮之间的相对运动；
说了半天，那么同步带到底如何运动呢？答案就是，同步带相对于4大带轮之间是有相对运动的。只不过这里大带轮固定住了，所以看起来同步带像是在绕着4大带轮转动了，这与我们一般见到的带轮转动的常规情况不一样，但本质是一样的，都是相对运动。
4大带轮不动，同步带相对4大带轮在动，其结果就是把小带轮9给带动了，带动小带轮9做旋转运动。做多少度的旋转运动呢？  由于同步带相对于4大带轮做了90度的旋转角度，然后根据带轮比例，等于带动了9小带轮转了180度，这个180度是小带轮绕着其自身的中心线的一个旋转角度。
  所以我们用相对运动来分析才不会迷茫和出错。
1.大带轮是固定的，不动；
2.同步带整体跟随着2旋转杆做绕着5支撑轴90度的相对运动；  这是个大前提，根据这个前提，和上述1 ，分析出来了，同步带相对于大带轮的运动关系；同步带相对于4大带轮完成90度的相对旋转位移
3.根据同步带和大带轮的运动关系，带轮比，分析出了小带轮绕着自身轴线完成了180度的角度位移。
4.3轴承的外圈等于和2一体，相对于内圈(和轴一体），完成90度的相对旋转；
5.8 小轴承整体相对于大带轮90度转；小轴承的的外圈和2是一体的，内圈和小带轮是一体的；小带轮相对于自身中心线完成180度旋转，也即是说小轴承的内圈相对于外圈是180度的旋转。
整个分析下来，大带轮是固定不动的，这是第一基准，它的中心线就是基准；
然后同步带相对于大带轮在动，同步带的动带动了小带轮的转动；小带轮的中心线是小带轮旋转角度的基准，这是第二个基准。因为我们讨论小带轮的时候，关心的是它自转了多少度，它自转的基准就是它的中心线。
大带轮不动，同步带是在转动的，这是一个理解的重点和难点。同步带动了，才带动了小带轮转动；如果本案例，2旋转杆绕着大带轮中心连续旋转运动，那么，可以看到，同步带一直也在连续转动，小带轮也绕着自身轴线连续转动；
通常如果这个案例设计成常规的，大带轮也转动的结构，2旋转杆不动，那么就是很常规的一个同步带传递运动了，大带轮转，带动同步带动，进而拖动小带轮旋转。整个2旋转杆不转动，是起不到搬运工件的作用的；本案例的核心是让旋转杆动，进而实现工件搬运的目的。
  如果设计成大带轮和旋转杆都运动呢？？那就是说大带轮和旋转都跟着大带轮中心线转动，那么它们二者之间没有相对运动了，整个旋转杆上面的小带轮和同步带相对于大带轮都没有相对运动了，那么就是大带轮和旋转杆整体都只是跟着电机轴动，内部无任何相对运动，同步带不动，小带轮也没有绕自身轴线的转动。大带轮和小带轮之间相对静止，它们作为一个整体绕大带轮的中心转动；所以要找好相对运动和基准；这个情况下，旋转杆小带轮小面的工件绕着大带轮中心旋转，但其自身无任何自转了；
上面分析了这个案例以及延伸出来运动，总结一下，分为3种：
1.大带轮不动，同步带动，旋转杆绕着大带轮转90度，小带轮绕着自身转180度；
工件整体绕着大带轮中心转90度的同时，还自转了180度；
2.大带轮和旋转杆都绕着大带轮中心转90度，二者相对静止，小带轮和同步带不动，工件整体绕着大带轮中心90度；
3.大带轮旋转90度，旋转杆不动，同步带动，小带轮转180度，工件整体不动，只是自转180度，
   最简单低级的设计是把这个工件复合运动分解成1个绕着大带轮中心的旋转运动+1个绕着小带轮中心的自转180度运动。就是说1个电机轴上固定一个旋转杆转动90度，，旋转杆的尾端再固定一个旋转气缸，可以转180度，同样也能实现本案例的工件运动机构，而且设计简单直接，没有同步带传动了，机械传动去掉了，机械设计更简单，但增加了控制点，原来是一个电机的控制，变成了1个电机和1个旋转气缸的控制，电器控制复杂了，机械传动简化了。现代非标设计自动化的方向不就是简化机械传动和设计，增加电器控制的传动和设计吗？？？  可以这么说，本案例的机械传动机构，绝大多数人99%的工程师是设计不出来的，如果它没见过，凭他的经验和能力，99%的机械工程师是设计不出来这个小复杂的机械传动机构的；但是改成一个电机和1个旋转气缸的机械机构，99%的机械工程师是可以设计出来的，并且其相应的电器控制并没有增加多少，所以我们更推荐大家使用这种简单易用的独立机械机构（把复杂的运动分解成独立的1步步运动，分别设计每一个独立的运动机构），毕竟设计简单，直接；少用复杂的机械传动机构（1个动力，通过传动，带动N个机构），毕竟设计复杂，不直接，大多数人是设计不出来，也想象不出来稍微复杂点的机械传动机构的，除非你见过，可以参考抄袭；可以这么说，分体式独立的机械机构设计是以后设计的主方向，设计简单，机械传动少，后期机械保养维护量少，缺点就是增加了电器和控制逻辑的复杂度。  像本案例一个电机的转动整体实现工件转90度，通过同步带再实现工件自转180度；一个动力源电机，一套机械传动，同步带传动，工件的整体旋转和同步带传动之间是复杂的机械传动关系；分解成独立运动后，电机带动工件整体转90度，然后加一个旋转气缸，自身转180度，无机械传动，无同步带，无带轮了，无带轮内部的轴承，只是增加了一个标准件旋转气缸，机械大大简化，维护点大大减少，设计大大简单直接，只是需要把原来机械传动实现的约束关系，工件旋转角度通过电器控制直接实现。

大白小白 · 发表于 2020-10-8 05:29:02

start_00000000 发表于 2020-10-6 12:30
如上图，电机通过联轴器1带动2旋转杆整体转动，转动90度，意味着整体都绕着5固定支撑轴转动90度。3轴承 ...

提个建议，文字和图结合在一起，提升可读性。

任督二脉。。。 · 发表于 2020-10-8 09:59:00

那同步轮齿比为1:1 那么夹爪这气缸是不是也就转90度

一水江山JS · 发表于 2020-10-9 11:06:49

这个模型我研究过，但我现在不想细看

丹枫911 · 发表于 2020-10-9 19:45:47

louzhu有机会研究一下晶圆搬运机械手，比这个还复杂一些，异曲同工

无敌小蒋 · 发表于 2020-10-12 09:24:46

这么多字，看了20几个就不想看了，可能是老了

咪嗪 · 发表于 2020-10-14 09:14:13

核心就是最后一句话：像本案例一个电机的转动整体实现工件转90度，通过同步带再实现工件自转180度；一个动力源电机，一套机械传动，同步带传动，工件的整体旋转和同步带传动之间是复杂的机械传动关系；分解成独立运动后，电机带动工件整体转90度，然后加一个旋转气缸，自身转180度，无机械传动，无同步带，无带轮了，无带轮内部的轴承，只是增加了一个标准件旋转气缸，机械大大简化，维护点大大减少，设计大大简单直接，只是需要把原来机械传动实现的约束关系，工件旋转角度通过电器控制直接实现。

咪嗪 · 发表于 2020-10-14 09:15:12

研究的很认真！给个赞！

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