roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Прошу помощи: разработка высокоточного координатного стола

Шестерни и колёса, тяги и тросики... Каркасы, скелеты ...

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Gryphon » 14 июн 2016, 23:28

Спасибо, теперь понятно. В предыдущем посте я поставил неправильные названия к ссылкам, щас попраляю, имелся в виду дифференциальный микрометр по ссылке Linear Translation Stage Technology Guide
Gryphon
 
Сообщения: 24
Зарегистрирован: 09 июн 2016, 16:03

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение RootAdmin » 16 июн 2016, 16:22

Скорее всего глупость скажу... А если платформу коротким плечом рычага двигать? Требуемая точность привода обратно пропорциональна отношению плеч.
Только люфты в шарнирах и нелинейность (можно учитывать) остаются. Ну и места нужно больше.
Дым, идущий из всех устройств в помещении предвещает появление электрика.
RootAdmin
 
Сообщения: 1674
Зарегистрирован: 07 авг 2010, 21:29
Откуда: КМВ
прог. языки: C
ФИО: Андрей

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение setar » 16 июн 2016, 21:26

отнюдь не глупость - всю высокоточную ювелирную гравировку так делают.
так и называется: передача усилия через пантограф
Аватара пользователя
setar
Site Admin
 
Сообщения: 9252
Зарегистрирован: 04 окт 2004, 12:58
Откуда: St.Petersburg
Skype: taranenko.sergey
ФИО: Сергей Тараненко

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Gryphon » 17 июн 2016, 00:07

Угу,и ультратомы через рычаг работают. Когда я задал тот же вопрос на другом форуме, мне сказали, что придётся бороться с деформациями. Тут-то я и расстроился, поскольку совсем не знаю сопромата, а столик должен работать в диапазоне от 20 до 39 С (температура во время работы будет стабильна с точностью +\- 0.1, но где-то в этом диапазоне) Из чего делать тогда конструкцию, как компоновать материалы, какие и где датчики вешать? Ну не из инвара же все клепать :)
Представим себе обычного дельта-робота. 3 пары направляющих, по каждой паре ездит каретка, приводимая шаговичком через зубчатый ремень. от каретки к платформе идёт перекладина. Допустим, мы поставим дополнительную направляющую и превратим перекладины в рычаги с повышением усилия на стороне платформы втрое и повышением точности примерно во столько же. Теперь надо как минимум прогреть всю конструкцию до 37, чтобы она расширилась равномерно. Но при разных температурах как минимум разная прочность на изгиб и упругость, итоговая разница в длинах и аккуратности будет микроны или меньше, но при заданных характеристиках это уже критично.
Gryphon
 
Сообщения: 24
Зарегистрирован: 09 июн 2016, 16:03

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение setar » 17 июн 2016, 00:50

если нагрузки малые то из стекла ?
тут самые важные элементы будут безлюфтовые передающие усилие элементы и оси, в промышленности их делают из сапфира (те самые "камни" в часах)
Аватара пользователя
setar
Site Admin
 
Сообщения: 9252
Зарегистрирован: 04 окт 2004, 12:58
Откуда: St.Petersburg
Skype: taranenko.sergey
ФИО: Сергей Тараненко

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Gryphon » 17 июн 2016, 15:00

Сурово... Набросаю-ка я черновой чертёж такого принтера, без учёта сопромата, с кинематикой только подразберусь.
Стекло - это вариант, его можно относительно недорого отлить по форме, а потом подшлифовать по месту. А про сапфир Вы пошутили, или я чего-то критически не понял?
Gryphon
 
Сообщения: 24
Зарегистрирован: 09 июн 2016, 16:03

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение setar » 17 июн 2016, 15:57

нет не пошутил.
в безлюфтовых узлах соединения используют пары сапфир-сталь (например шарик сапфира + полусфера стальная)
и всякие подшипники с сапфир шариками делают.
вот например цитата http://www.chipmaker.ru/topic/81125/
Из опыта использования- подшипники скольжения из лейкосапфира- прекрасная основа линейных направляющих для сверхточных шлифовальных и сверлильных микростанков. Использовались готовые подложки для микроэлектроники- толщина 300 мкм, диметр 2 дюйма, одна сторона полированная, вторая- матовая. Полоски, вырезанные из сапфира клеились матовой стороной на станину станка и прижимались линейкой до схватывания эпоскидки.
Аватара пользователя
setar
Site Admin
 
Сообщения: 9252
Зарегистрирован: 04 окт 2004, 12:58
Откуда: St.Petersburg
Skype: taranenko.sergey
ФИО: Сергей Тараненко

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Gryphon » 17 июн 2016, 16:57

Посмотрел, потом погуглил. По косвенным данным (никто прайсов не даёт), получается 20-100 баксов за подшипник, если делать на заказ из заготовки - ценник совсем конский. А как-нибудь попроще, на капролоне, фторопласте или керамика (поликор, ситалл), может не подойти?
Gryphon
 
Сообщения: 24
Зарегистрирован: 09 июн 2016, 16:03

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Gryphon » 18 июн 2016, 22:52

Всё сделано до нас :)
Базовая модель - дельта-принтер Rostockю На его страницеесть все чертежи.
Допустим, наша область печати 130*130*50 мм. Тогда рычаги, соединяющие каретку на направляющей с движущейся платформой, должны быть длиной 139 мм. Длина направляющих, чтобы можно было установить платформу в крайнее максимальное по XZ или YZ осям положение, получается 189 мм.
Посчитал на калькуляторе:
- шаговик 400 шагов/оборот
- микрошаг 1/8
- восьмизубая шестерня на валу (если я правильно понял, что такое pulley)
- зубчатый ремень GT2 с шагом зубцов 2 мм
Тогда, в идеальных условиях (трения нет, ремень не тянется, движок чётко выдерживает угол, каждый микрошаг приводит к передвижению) минимальное перемещение на микрошаг составит 5 микрон. Сколько на самом деле - вопрос спорный.
Хотим повысить точность. Можно крутить ремень через редуктор, но тогда люфты и трение могут съесть малый поворот. Можно попробовать сделать крепление рычага в виде рычага второго рода: на том месте, где раньше были направляющие, ставим упоры для рычага на высоте 139 мм. От каждого упора к направляющим идут собственно рычаги. На расстоянии X крепим рычаг, который идёт к платформе, на расстоянии Nx крепим рычаг к каретке на направляющих. Насколько я понимаю, направляющие понадобятся в N раз более длинные. Если поставить метровые направляющие, то увеличение точности будет в 7.14 раз.
Gryphon
 
Сообщения: 24
Зарегистрирован: 09 июн 2016, 16:03

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Duhas » 19 июн 2016, 20:12

поймите одну весчь, без обратной связи на дешевых компонентах точно не бывает.
«Как сердцу выразить себя? … Мысль изреченная есть ложь!»
В этом мире меня подводит доброта и порядочность...
"двое смотрят в лужу, один видит лужу, другой отраженные в ней звезды"
Аватара пользователя
Duhas
 
Сообщения: 6341
Зарегистрирован: 15 сен 2007, 13:03
Откуда: Красноярск
прог. языки: ASM(МК), C(PC)
ФИО: Гагарский Андрей Александрович

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Zeus » 19 июн 2016, 21:09

...минимальное перемещение на микрошаг составит 5 микрон...
Если поставить метровые направляющие, то увеличение точности будет в 7.14 раз.

Это меньше 1 микрона?
В теории или на практике?
«Сон разума рождает чудовищ»
Аватара пользователя
Zeus
 
Сообщения: 857
Зарегистрирован: 28 июл 2009, 10:02
Откуда: Самара
ФИО: Павел Сергеевич

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Gryphon » 19 июн 2016, 21:14

меньше, примерно 700 нанометров. Но в теории :( Опыта строительства высокоточной механики нет, что как будет люфтить - посчитать не умею
Gryphon
 
Сообщения: 24
Зарегистрирован: 09 июн 2016, 16:03

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Zeus » 19 июн 2016, 21:28

У вас там микроскоп оптический ручной?
Предметный столик разве в нем не имеет возможности перемещаться изначально?
как например на этой картинке:
1.jpg
«Сон разума рождает чудовищ»
Аватара пользователя
Zeus
 
Сообщения: 857
Зарегистрирован: 28 июл 2009, 10:02
Откуда: Самара
ФИО: Павел Сергеевич

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Zusul86 » 19 июн 2016, 22:31

Gryphon писал(а):- шаговик 400 шагов/оборот
- восьмизубая шестерня на валу (если я правильно понял, что такое pulley)

Есть шаговики с 800 шагов/оборот.
А вот восьмизубую шестерню найти будет проблематично.
Опять же шаги вызывают перемещения не по линейному закону.
Я бы дельту пробовать не стал, люди долго мучаются с тем что у них плоскости выходят кривыми, какие там к черту микроны...
Даже если чудным образом выберите все все все люфты, окажется что шарниры овальные на десяток микрон из-за чего длина рычагов меняется по хз какому закону и с этим нереально будет бороться,
Zusul86
 
Сообщения: 550
Зарегистрирован: 10 авг 2014, 15:02
Откуда: Саров

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Gryphon » 19 июн 2016, 22:53

Zeus писал(а):У вас там микроскоп оптический ручной?
Предметный столик разве в нем не имеет возможности перемещаться изначально?

Да, ручной, да, двигается, нет, точность там фиговая, просто так движок не навернуть.Там, по-моему, вообще зубчатая рейка.
Zusul86 писал(а): длина рычагов меняется по хз какому закону и с этим нереально будет бороться,

В порядке бреда: а можно промерить, как передвигается столик на всей длине вала и при разных нагрузках, интерферометром, например, а потом вносить поправки, в зависимости от того, куда и откуда мы собираемся идти? Или там каждый раз по-новому, в зависимости от порядка подшипников в каналах?
Gryphon
 
Сообщения: 24
Зарегистрирован: 09 июн 2016, 16:03

Пред.След.

Вернуться в Механика

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 4

Mail.ru counter