負(fù)載質(zhì)量慣量較大，如何保證防墜安全穩(wěn)定性下選取電機(jī)和調(diào)速？

展翅翱翔with

考慮設(shè)計(jì)一套升降系統(tǒng)抓取物料，8s內(nèi)抓取一個(gè)包，線速度是2.1到5.4米/s。
鋁型材結(jié)構(gòu)上采用框架結(jié)構(gòu)，分兩級(jí)，套在一起，一級(jí)框架起到傳送作用，2米長，二級(jí)框架連帶著機(jī)械手爪工作，2米長，就像一二級(jí)火箭似的，一級(jí)為了助推，二級(jí)是為了干活，一級(jí)框架的驅(qū)動(dòng)端采用伺服電機(jī)+齒輪傳動(dòng)，并通過傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)化為齒輪齒條驅(qū)動(dòng)一級(jí)框架上下升降(框架上鋪齒條)，電機(jī)安裝在機(jī)架的平臺(tái)上，并在一級(jí)框架基礎(chǔ)上安裝絲杠模組來傳動(dòng)二級(jí)框架。
兩個(gè)框架采用鋁型材，分別是40×40和30×30，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)兩個(gè)框架的質(zhì)量很大加起來45kg左右，抓取物料40kg，齒輪還做了輕量化處理，根據(jù)兩個(gè)框架的總慣量，找的是安川電機(jī)，其他的伺服電機(jī)如松下轉(zhuǎn)子慣量太小，現(xiàn)在看安川電機(jī)11KW比較合適，但是安川電機(jī)選型是連帶著減速機(jī)一起選型，不要他的配套減速機(jī)，而是考慮用蝸輪蝸桿減速機(jī)，因?yàn)橐乐垢呖諌嬄?，那么基于防墜和慣量考慮，我是否應(yīng)該將減速機(jī)的傳動(dòng)比乘以齒輪的減速比上？
那如果減速比比較大的話，又保證在8s內(nèi)快速實(shí)現(xiàn)抓取物料？如何對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速？在保證有足夠的安全穩(wěn)定性條件下，盡可能讓升降速度更快？謝謝！

wswker

展翅翱翔with 發(fā)表于 2021-1-13 10:40
請(qǐng)教下關(guān)于結(jié)構(gòu)如不用鋁型材的話用什么材料好些？
另外減速比比較大的話比如1:10 1:15 甚至1:20的話，用 ...

一般都是鋼架結(jié)構(gòu)，焊接結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定有效（質(zhì)量保證情況下），但是要綜合考慮（拆裝、維護(hù)、制作方便）等使用其他螺栓等連接型式，普通結(jié)構(gòu)鋼就可以了，鋁型材使用要注意撓度變形，還有連接處的可靠性，一般用作靜力結(jié)構(gòu)、輕載、外框架等，
如果傳動(dòng)型式按齒輪齒條，半徑50mm的齒輪（假設(shè)），一周大概0.3m，3000r電機(jī)（假設(shè)/需根據(jù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩、慣量等做考慮）直驅(qū)線速度約15m/s，根據(jù)需要選傳動(dòng)比就好了，為什么 要增速？
自己最好多查點(diǎn)相關(guān)資料，多做幾組計(jì)算，多看下別人的設(shè)計(jì)，這里只能給個(gè)參考思路，說不定還不一定準(zhǔn)確
有個(gè)制造云可以下載模型，種類還挺多的，也有很多免費(fèi)的模型、資料，可以看下

斯文棒棒

來一個(gè)示意圖豈不是更簡(jiǎn)單明了？

wswker

討論一下：1.鋁型材做運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)長期來說感覺不是特別可靠，除非連接處能有效處理：
                2.100kg負(fù)載用到11kw電機(jī)，而且還有減速比，這個(gè)主要問題應(yīng)該是運(yùn)動(dòng)比較快，電機(jī)設(shè)制動(dòng)，加減速時(shí)間，極限位置設(shè)限位和緩沖，感覺問題不大，安全系數(shù)設(shè)高點(diǎn)，要考慮整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，高速機(jī)構(gòu)如果運(yùn)動(dòng)頻繁的話穩(wěn)定性很重要。
                3.如果是8s，速度不會(huì)那么快吧，如果一二級(jí)同步動(dòng)作，應(yīng)該余量還蠻大的。
                4.蝸輪蝸桿大傳動(dòng)比才有穩(wěn)定自鎖，小傳動(dòng)比不穩(wěn)定自鎖不可靠。
                5.自己重新梳理計(jì)算一下。

展翅翱翔with

wswker 發(fā)表于 2021-1-13 08:40
討論一下：1.鋁型材做運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)長期來說感覺不是特別可靠，除非連接處能有效處理：
                2.100k ...

請(qǐng)教下關(guān)于結(jié)構(gòu)如不用鋁型材的話用什么材料好些？
另外減速比比較大的話比如1:10 1:15 甚至1:20的話，用什么方式增大伺服電機(jī)的速度？
有什么好建議？謝謝！

遠(yuǎn)祥

有沒有考慮用帶剎車的伺服電機(jī)來解決防墜落的情況？？還是擔(dān)心的話，就增加一個(gè)防墜落的氣缸，可以用一個(gè)氣缸再增加一個(gè)頂緊機(jī)構(gòu)把它給卡住，從而是實(shí)現(xiàn)防墜落！

展翅翱翔with

wswker 發(fā)表于 2021-1-13 11:10
一般都是鋼架結(jié)構(gòu)，焊接結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定有效（質(zhì)量保證情況下），但是要綜合考慮（拆裝、維護(hù)、制作方便）等 ...

減速比大，轉(zhuǎn)矩大了，升降速度就慢了，所以需要增速

wswker

展翅翱翔with 發(fā)表于 2021-1-13 12:18
減速比大，轉(zhuǎn)矩大了，升降速度就慢了，所以需要增速

減速比太大，小點(diǎn)就行了，大減速比再增速是什么操作，又沒有中間傳動(dòng)沒意義呀，其他參數(shù)夠不夠，算功率啊，你系統(tǒng)要求10kw，電機(jī)1kw，再怎么調(diào)，總有一個(gè)參數(shù)無法滿足要求。

曉昀

要不要減速機(jī)要看后端的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速范圍，如果電機(jī)帶減速機(jī)還不能滿足最后執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速，那就再增加減速機(jī)構(gòu)。

展翅翱翔with

wswker 發(fā)表于 2021-1-13 12:58
減速比太大，小點(diǎn)就行了，大減速比再增速是什么操作，又沒有中間傳動(dòng)沒意義呀，其他參數(shù)夠不夠，算功率 ...

現(xiàn)在處于轉(zhuǎn)速與傳動(dòng)比選取的糾結(jié)中