三轴位移台整机设计方案

来源:未知日期:2018/02/24 17:40 浏览:
开发XYZ平台用于各种三维空间的运作,该三轴平台有很大的适用性,可以应用在各个生产环境中,如3D打印,搬运机器人,生物实验室的三轴运作平台等。

一、机械部分


1. Z轴设计方案
已知:负载  10kg,行程 100mm,速度  20mm/s,最小步进 1um,最小步进精度±0.1um。设运动时的加速度为 0.1m/s2,总负载为 15kg,此时需要的最大推力为 150N,电机扭矩为     0.5Nm,电机转速为     1510rpm。可选THOMSON步进电机直线执行器  ML17B150-25-0031系列产品。技术参数和性能曲线见下图。
 


 
Z轴的外观结构如下:其中满足工作盘直径为φ100mm。
 
 
为了保证最小步进 1um,最小步进精度±0.1um,需要采用光栅尺闭环,分辨率 0.1um。

2. Y轴设计方案
已知:负载  20kg,行程 100mm,速度  20mm/s,最小步进 1mm,最小步进精度±0.1mm。设运动时的加速度为 0.1m/s2,总负载为 20kg,此时需要的最大推力为 110N,电机扭矩为 0.4Nm,电机转速为 400rpm。可选  THOMSON步进电机直线执行器 ML17B150-25-0125系列产品。技术参数和性能曲线见 Z轴部分。外观结构如下:

 

3. X轴设计方案
已知:负载 30kg,行程  100mm,速度 5mm/s,最小步进 1mm,最小步进精度±0.1mm。
设运动时的加速度为  0.02m/s2,总负载为  30kg,此时需要的最大推力为   150N,电机扭矩为    0.5Nm,电机转速为    200rpm。可选THOMSON步进电机直线执行器  ML17B150-25-0062系列产品。技术参数和性能曲线见 Z轴部分。外观结构如下:
 

4.总体设计方案示意图
 
 
5.极限状态时的位置图

 

6.特殊说明
1) 要求平台总重量约 18kg,无法保证。不含底座板的话,XYZ轴的总重量可以控制在  18kg以内(不含负载的  10kg)。
2)
底座和圆盘都可以实现手动微调平。
3)各轴都含有防撞的限位开关和机械限位,并且有风琴罩或者外壳防护。

各轴都含有防撞的限位开关和机械限位,并且有风
琴罩或者外壳防护。

二、驱动部分
驱动器采用 SD266B系列,不含  PLC功能,特性如下:
 
 
三、软件部分
通过电脑软件控制各轴的运动,软件部分满足以下要求:
1.应客户要求,电脑软件控制界面增加客户公司的  logo。
2.软件操作界面为全英文界面。
3.软件界面可以实现各轴的点动操作。

四、控制部分的特殊要求
控制部分有外接的操作终端(手操盒或者手柄),操作终端不能实现平台的精确控制,只是方便工作人员在操作时可以观察到平台的
移动。
附表1

 


 
  

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