米思米的案例127分析和討論

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春節(jié)期間寫過第4輪的筆記，約定好今年要結(jié)束第5輪筆記的，看來有可能要延期和拖遲，主要是寫這個確實太費時間，要想往深了研究和考慮，真的太費時間了，這半年來，工作和家庭都出現(xiàn)很多變故，讓我的筆記一度中斷了多次，但不管如何如之何，機械菜鳥的我會堅持寫下去的
這個案例我拿出來和大家討論，我寫了一些我的理解，希望各路大神指點，不管是技術(shù)上的還是職業(yè)工作的都可以
我很認真的寫，希望你也能夠認真的看，認真的討論，認真的指點，可以是技術(shù)，也可以是學習的方法，只要不是隨意的灌水都歡迎。。。。我寫的一些理解和分析在2樓，請2樓觀看

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如上圖，電機通過聯(lián)軸器1帶動2旋轉(zhuǎn)桿整體轉(zhuǎn)動， 轉(zhuǎn)動90度，意味著整體都繞著5固定支撐軸轉(zhuǎn)動90度。3軸承的外圈和2旋轉(zhuǎn)桿都是旋轉(zhuǎn)的，，其中旋轉(zhuǎn)桿繞著5固定支撐軸是轉(zhuǎn)90度的，3軸承的外圈轉(zhuǎn)動多少度呢？
且看3軸承的內(nèi)圈是不轉(zhuǎn)動的，5支撐軸也是不轉(zhuǎn)動的，4大帶輪也是不轉(zhuǎn)動的， 大家可能要問，帶輪不轉(zhuǎn)動，帶輪和5支撐軸之間還搞鍵傳動干嘛？  這里的鍵傳動，就是保證了5軸不動，4大帶輪也不動。 如果沒有這個鍵，搞不好，4大帶輪相對5支撐軸之間還有相對轉(zhuǎn)動，那么分析起來就麻煩了；
那么既然4大帶輪不轉(zhuǎn)動，那么9小帶輪動不動呢？  分析這個要采用相對運動方法分析，不然很難分析且容易搞錯。 首先大帶輪不動，那么我們以大帶輪為基準，逐個往前推進分析。 第一步先分析大帶輪上面的同步帶。 同步帶和2旋轉(zhuǎn)桿一樣，它們相對于5固定支撐軸是整體旋轉(zhuǎn)90度的，為什么這樣說？ 我們先不管同步帶和小帶輪之間的關(guān)系，不管小帶輪旋轉(zhuǎn)還是不旋轉(zhuǎn)，同步帶作為鏈接小帶輪和大帶輪之間的連接件，整個結(jié)構(gòu)中，除了5固定支撐軸是固定死的，大帶輪不轉(zhuǎn)動，，其他的不管是架子還是氣缸，還是連接件，整體都是繞著5支撐軸轉(zhuǎn)90度的，所以可以說，同步帶整體也是相對于5支撐軸有整體90度的旋轉(zhuǎn)。 這個很好理解和感覺。 如果同步帶沒有這個相對于支撐軸5的轉(zhuǎn)動，那么它將脫離了小帶輪，飛出去了，實際上不可能的，同步帶將始終貼著大帶輪和小帶輪，大帶輪不動，，小帶輪整體繞著大帶輪的中心線旋轉(zhuǎn)90度，那么同步帶也跟著小帶輪繞著大帶輪的中心有90度的旋轉(zhuǎn)運動。由于大帶輪固定住不動了，同步帶相對于大帶輪中心的運動就是同步帶和帶輪之間的相對運動；
說了半天，那么同步帶到底如何運動呢？ 答案就是，同步帶相對于4大帶輪之間是有相對運動的。只不過這里大帶輪固定住了，所以看起來同步帶像是在繞著4大帶輪轉(zhuǎn)動了，這與我們一般見到的帶輪轉(zhuǎn)動的常規(guī)情況不一樣， 但本質(zhì)是一樣的，都是相對運動。
4大帶輪不動，同步帶相對4大帶輪在動，其結(jié)果就是把小帶輪9給帶動了， 帶動小帶輪9做旋轉(zhuǎn)運動。 做多少度的旋轉(zhuǎn)運動呢？  由于同步帶相對于4大帶輪做了90度的旋轉(zhuǎn)角度，然后根據(jù)帶輪比例，等于帶動了9小帶輪轉(zhuǎn)了180度，這個180度是小帶輪繞著其自身的中心線的一個旋轉(zhuǎn)角度。
  所以我們用相對運動來分析才不會迷茫和出錯。
1.大帶輪是固定的，不動；
2.同步帶整體跟隨著2旋轉(zhuǎn)桿做繞著5支撐軸90度的相對運動；  這是個大前提，根據(jù)這個前提，和上述1 ，分析出來了，同步帶相對于大帶輪的運動關(guān)系；同步帶相對于4大帶輪完成90度的相對旋轉(zhuǎn)位移
3.根據(jù)同步帶和大帶輪的運動關(guān)系，帶輪比，分析出了小帶輪繞著自身軸線完成了180度的角度位移。
4.3軸承的外圈等于和2一體，相對于內(nèi)圈(和軸一體） ，完成90度的相對旋轉(zhuǎn)；
5.8 小軸承整體相對于大帶輪90度轉(zhuǎn)； 小軸承的的外圈和2是一體的，內(nèi)圈和小帶輪是一體的； 小帶輪相對于自身中心線完成180度旋轉(zhuǎn)，也即是說小軸承的內(nèi)圈相對于外圈是180度的旋轉(zhuǎn)。
整個分析下來，大帶輪是固定不動的，這是第一基準，它的中心線就是基準；
然后同步帶相對于大帶輪在動，同步帶的動帶動了小帶輪的轉(zhuǎn)動；小帶輪的中心線是小帶輪旋轉(zhuǎn)角度的基準，這是第二個基準。 因為我們討論小帶輪的時候，關(guān)心的是它自轉(zhuǎn)了多少度，它自轉(zhuǎn)的基準就是它的中心線。
大帶輪不動，同步帶是在轉(zhuǎn)動的，這是一個理解的重點和難點。 同步帶動了，才帶動了小帶輪轉(zhuǎn)動； 如果本案例，2旋轉(zhuǎn)桿繞著大帶輪中心連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動，那么，可以看到，同步帶一直也在連續(xù)轉(zhuǎn)動，小帶輪也繞著自身軸線連續(xù)轉(zhuǎn)動；   
通常如果這個案例設(shè)計成常規(guī)的，大帶輪也轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)，2旋轉(zhuǎn)桿不動，那么就是很常規(guī)的一個同步帶傳遞運動了，大帶輪轉(zhuǎn)，帶動同步帶動，進而拖動小帶輪旋轉(zhuǎn)。 整個2旋轉(zhuǎn)桿不轉(zhuǎn)動，是起不到搬運工件的作用的； 本案例的核心是讓旋轉(zhuǎn)桿動，進而實現(xiàn)工件搬運的目的。
  如果設(shè)計成大帶輪和旋轉(zhuǎn)桿都運動呢？？那就是說大帶輪和旋轉(zhuǎn)都跟著大帶輪中心線轉(zhuǎn)動，那么它們二者之間沒有相對運動了，整個旋轉(zhuǎn)桿上面的小帶輪和同步帶相對于大帶輪都沒有相對運動了，那么就是大帶輪和旋轉(zhuǎn)桿整體都只是跟著電機軸動，內(nèi)部無任何相對運動，同步帶不動，小帶輪也沒有繞自身軸線的轉(zhuǎn)動。大帶輪和小帶輪之間相對靜止，它們作為一個整體繞大帶輪的中心轉(zhuǎn)動； 所以要找好相對運動和基準；這個情況下，旋轉(zhuǎn)桿小帶輪小面的工件繞著大帶輪中心旋轉(zhuǎn)，但其自身無任何自轉(zhuǎn)了；
上面分析了這個案例以及延伸出來運動，總結(jié)一下，分為3種：
1.大帶輪不動，同步帶動，旋轉(zhuǎn)桿繞著大帶輪轉(zhuǎn)90度，小帶輪繞著自身轉(zhuǎn)180度；
工件整體繞著大帶輪中心轉(zhuǎn)90度的同時，還自轉(zhuǎn)了180度；
2.大帶輪和旋轉(zhuǎn)桿都繞著大帶輪中心轉(zhuǎn)90度，二者相對靜止，小帶輪和同步帶不動，工件整體繞著大帶輪中心90度；
3.大帶輪旋轉(zhuǎn)90度，旋轉(zhuǎn)桿不動，同步帶動，小帶輪轉(zhuǎn)180度，工件整體不動，只是自轉(zhuǎn)180度，
      最簡單低級的設(shè)計是把這個工件復(fù)合運動分解成1個繞著大帶輪中心的旋轉(zhuǎn)運動+1個繞著小帶輪中心的自轉(zhuǎn)180度運動。 就是說1個電機軸上固定一個旋轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動90度，，旋轉(zhuǎn)桿的尾端再固定一個旋轉(zhuǎn)氣缸，可以轉(zhuǎn)180度，同樣也能實現(xiàn)本案例的工件運動機構(gòu)，而且設(shè)計簡單直接，沒有同步帶傳動了，機械傳動去掉了，機械設(shè)計更簡單，但增加了控制點，原來是一個電機的控制，變成了1個電機和1個旋轉(zhuǎn)氣缸的控制，電器控制復(fù)雜了，機械傳動簡化了。 現(xiàn)代非標設(shè)計自動化的方向不就是簡化機械傳動和設(shè)計，增加電器控制的傳動和設(shè)計嗎？？？  可以這么說，本案例的機械傳動機構(gòu)，絕大多數(shù)人99%的工程師是設(shè)計不出來的，如果它沒見過，憑他的經(jīng)驗和能力，99%的機械工程師是設(shè)計不出來這個小復(fù)雜的機械傳動機構(gòu)的； 但是改成一個電機和1個旋轉(zhuǎn)氣缸的機械機構(gòu)，99%的機械工程師是可以設(shè)計出來的，并且其相應(yīng)的電器控制并沒有增加多少，所以我們更推薦大家使用這種簡單易用的獨立機械機構(gòu)（把復(fù)雜的運動分解成獨立的1步步運動，分別設(shè)計每一個獨立的運動機構(gòu)），畢竟設(shè)計簡單，直接； 少用復(fù)雜的機械傳動機構(gòu)（1個動力，通過傳動，帶動N個機構(gòu)），畢竟設(shè)計復(fù)雜，不直接，大多數(shù)人是設(shè)計不出來，也想象不出來稍微復(fù)雜點的機械傳動機構(gòu)的，除非你見過，可以參考抄襲； 可以這么說，分體式獨立的機械機構(gòu)設(shè)計是以后設(shè)計的主方向，設(shè)計簡單，機械傳動少，后期機械保養(yǎng)維護量少，缺點就是增加了電器和控制邏輯的復(fù)雜度。  像本案例一個電機的轉(zhuǎn)動整體實現(xiàn)工件轉(zhuǎn)90度，通過同步帶再實現(xiàn)工件自轉(zhuǎn)180度；一個動力源電機，一套機械傳動，同步帶傳動，工件的整體旋轉(zhuǎn)和同步帶傳動之間是復(fù)雜的機械傳動關(guān)系；分解成獨立運動后，電機帶動工件整體轉(zhuǎn)90度，然后加一個旋轉(zhuǎn)氣缸，自身轉(zhuǎn)180度，無機械傳動，無同步帶，無帶輪了，無帶輪內(nèi)部的軸承，只是增加了一個標準件旋轉(zhuǎn)氣缸， 機械大大簡化，維護點大大減少，設(shè)計大大簡單直接，只是需要把原來機械傳動實現(xiàn)的約束關(guān)系，工件旋轉(zhuǎn)角度通過電器控制直接實現(xiàn)。

大白小白

start_00000000 發(fā)表于 2020-10-6 12:30
如上圖，電機通過聯(lián)軸器1帶動2旋轉(zhuǎn)桿整體轉(zhuǎn)動， 轉(zhuǎn)動90度，意味著整體都繞著5固定支撐軸轉(zhuǎn)動90度。3軸承 ...

提個建議，文字和圖結(jié)合在一起，提升可讀性。

任督二脈。。。

那同步輪齒比為1:1  那么夾爪這氣缸是不是也就轉(zhuǎn)90度

一水江山JS

這個模型我研究過，但我現(xiàn)在不想細看

丹楓911

louzhu有機會研究一下晶圓搬運機械手，比這個還復(fù)雜一些，異曲同工

無敵小蔣

這么多字，看了20幾個就不想看了，可能是老了

咪嗪

核心就是最后一句話：像本案例一個電機的轉(zhuǎn)動整體實現(xiàn)工件轉(zhuǎn)90度，通過同步帶再實現(xiàn)工件自轉(zhuǎn)180度；一個動力源電機，一套機械傳動，同步帶傳動，工件的整體旋轉(zhuǎn)和同步帶傳動之間是復(fù)雜的機械傳動關(guān)系；分解成獨立運動后，電機帶動工件整體轉(zhuǎn)90度，然后加一個旋轉(zhuǎn)氣缸，自身轉(zhuǎn)180度，無機械傳動，無同步帶，無帶輪了，無帶輪內(nèi)部的軸承，只是增加了一個標準件旋轉(zhuǎn)氣缸， 機械大大簡化，維護點大大減少，設(shè)計大大簡單直接，只是需要把原來機械傳動實現(xiàn)的約束關(guān)系，工件旋轉(zhuǎn)角度通過電器控制直接實現(xiàn)。

咪嗪

研究的很認真！給個贊！