精密直线运动装置设计

1. 如何设计机械臂能够作直线往复运动

只需要一个单臂的运动控制器就行了，很简单

2. 用电机带凸轮转动，使从动杆上下直线运动，这样结构怎么设计，我是初学者

用电机带凸轮转动，使从动杆上下

3. 精密机械设计基础学什么

偏重理论。

精密机械设计基础主要围绕仪器设备中的精密机械运动系统的组成、功能、原理、特点、结构、精度和设计计算方法展开，重点研究精密机械的基本理论、设计方法和设计手段。
包括了精密仪器中的锁紧及微动装置、凸轮调焦机构、可变光阑及快门等，以适应现代精密仪器发展的需要。

具体内容：
1 摩擦轮传动与带传动
2 齿轮传动
3 螺旋传动
4 轴和常见精密轴系
5 支承
6 运动导轨
7 机械零件的连接
8 光学零件的连接
9 仪器常用装置
10 可变光阑
11 快门机构
12 弹性元件

4. 什么是直线运动零件

直线运动零件主要分为：
1、导向轴支座
起到支撑及固定导向轴的作用，同时还能承受一定的载荷。导向轴支座在自动化行业应用极其广泛，通常与导向轴，直线轴承等配合使用，起到对轴的固定及保证转动的作用。
2、固定环
固定环的用途：
1）通用：可用于挡块、定位以及带轮的固定等；
2）轴承固定：可用于轴承的内圈固定；
3）其他零件的安装（通用）：开设有各种安装孔，可安装固定板等零件
4）其他零件安装（传感器支架）：可用于安装传感器支架，开设了与传感器支架的孔距相符的安装孔；
5）缓冲器：可避免金属零件之间接触发出的金属音；
6）安装：可简单、快速完成装卸;
7)丝杠轴固定：可用于丝杠轴的轴端固定。
3、直线轴承
直线轴承是一种直线运动系统，用于直线行程与圆柱轴配合使用。由于承载球与轴承外套点接触，钢球以最小的摩擦阻力滚动，因此直线轴承具有摩擦小，且比较稳定，不随轴承速度而变化，能获得灵敏度高、精度高的平稳直线运动。直线轴承消耗也有其局限性，最主要的是轴承冲击载荷能力较差，且承载能力也较差，其次直线轴承在高速运动时振动和噪声较大。直线轴承快易优自动化选型有收录。直线轴承广泛应用于精密机床、纺织机械、食品包装机械、印刷机械等工业机械的滑动部件；
4. 滚珠导轨
直线导轨的一种。直线导轨一般为二种，一种是滚动式，一种是滑动式，滚动直线滑轨是一种滚动导引，它由钢珠在滑块与滑轨之间作无限滚动循环，使得负载平台能沿着滑轨轻易的以高精度作线性运动，其摩擦系数可降至传统滑动导引的1/50，使之能轻易地达到μm级的定位精度。
5. 花健
花键联接由内花键和外花键组成。内、外花键均为多齿零件，在内圆柱表面上的花键为内花键，在外圆柱表面上的花键为外花键。显然，花键联接是平键联接在数目上的发展。花键为标准结构。
6. 无油衬套/垫圈
无油衬套通过设计可以实现自润滑，工作平稳、可靠、无噪声。在液体润滑条件下，滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触，还可以大大减小摩擦损失和表面磨损，油膜还具有一定的吸振能力。
7. 无油板/导轨
8. 直线导轨
直线导轨（linear slider）可分为：滚轮直线导轨，圆柱直线导轨，滚珠直线导轨，三种，是用来支撑和引导运动部件，按给定的方向做往复直线运动。依按摩擦性质而定，直线运动导轨可以分为滑动摩擦导轨、滚动摩擦导轨、弹性摩擦导轨、流体摩擦导轨等种类。
9. 电缆保护链
它的主要作用就是使得分布零乱的电缆、气管、油管等,使之得到整齐规则地排列在一起，使之不再出现打结，纠缠的现象出现，不但很好的保护了电缆等本身的使用，而且能增强机床等机械设备的外观整体艺术造型效果，它现在已经在大部分机械设备移动电缆的部分得到了广泛的使用。
10. 滚珠丝杠
滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。
滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。
滚珠丝杠由螺杆、螺母、钢球、预压片、反向器、防尘器组成。它的功能是将旋转运动转化成直线运动，这是艾克姆螺杆的进一步延伸和发展，这项发展的重要意义就是将轴承从滑动动作变成滚动动作。
11. 梯形丝杠/滑动丝杠
梯形丝杠齿形为梯形齿，属于螺旋传动的一种，通过螺母与螺杆的旋合传递运动和动力，将旋转运动转换成直线运动。
梯形丝杠具有传动效率高、定位准确、承载力大的特点，最适合承受轴向负载或承受重载的用途。
12. 交叉滚子
交叉滚子导轨[1]是由两根具有V型滚道的导轨、滚子保持架圆柱滚子等组成，相互交叉排列的圆柱滚子在经过精密磨削的V型滚道面上往复运动，可承受各个方向的载荷，实现高精度、平稳的直线运二、交叉滚子导轨特点：
1、滚动磨擦力小，稳定性能好；
2、接触面积大，弹性变形量小；
3、有效运动体多，易实现高刚性、高负荷运动；
4、结构设计灵活，安装使用方便，寿命长；   
5、机械能耗小和精度高，速度快，承载能力大。
13.滑袋/v型导轨/线型导轨
直线导轨可分为：滚轮直线导轨，圆柱直线导轨，滚珠直线导轨三种，是用来支撑和引导运动部件，按给定的方向做往复直线运动。
直线导轨又称线轨、滑轨、线性导轨、线性滑轨，用于直线往复运动场合，且可以承担一定的扭矩，可在高负载的情况下实现高精度的直线运动。
14. 驱动器
驱动器在整个控制环节中，正好处于主控制箱(MAIN CONTROLLER)-->驱动器(DRIVER)-->马达(MOTOR)的中间换节。他的主要功能是接收来自主控制箱(NC CARD)的信号，然后将信号进行处理再转移至马达以及和马达有关的感应器(SENSOR),并且将马达的工作情况反馈至主控制箱(MAIN CONTROLLER)。

5. 为什么精密的直线运动系统不用接近传感器作为运动起始点

接近传感器有感应误差，一般用光电式的感应器作为原点感应器

6. 请问直线电机和直线模组有什么区别大神求解~~

主要区别在于：

1、高加速度是直线电机驱动相比直线模组驱动的一个显著优势。

2、直线电机比直线模组精度高，直线电机结构简单，不需要经过中间转换机构而直接产生直线运动，运动惯量减少，动态响应性能和定位精度大大提高。

3、直线电机比直线模组噪音小，因为直线电机不存在离心力的约束，运动时无机械接触，也就无摩擦和噪声。传动零部件没有磨损，可大大减小机械损耗，避免拖缆、钢索、齿轮与皮带轮等所造成的噪声，从而提高整体效率。

4、精密直线模组的有效行程会受铝材或丝杆等的限制，而直线电机有效行程无限制。

直线电机：

(6)精密直线运动装置设计扩展阅读：

1、直线电机工作原理：

直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。它可以看成是一台旋转电机按径向剖开，并展成平面而成。

由定子演变而来的一侧称为初级，由转子演变而来的一侧称为次级。在实际应用时，将初级和次级制造成不同的长度，以保证在所需行程范围内初级与次级之间的耦合保持不变。直线电机可以是短初级长次级，也可以是长初级短次级。

考虑到制造成本、运行费用，目前一般均采用短初级长次级。 直线电动机的工作原理与旋转电动机相似。以直线感应电动机为例：当初级绕组通入交流电源时，便在气隙中产生行波磁场，次级在行波磁场切割下，将感应出电动势并产生电流，该电流与气隙中的磁场相作用就产生电磁推力。

如果初级固定，则次级在推力作用下做直线运动；反之，则初级做直线运动。直线电机的驱动控制技术一个直线电机应用系统不仅要有性能良好的直线电机，还必须具有能在安全可靠的条件下实现技术与经济要求的控制系统。

随着自动控制技术与微计算机技术的发展，直线电机的控制方法越来越多。对直线电机控制技术的研究基本上可以分为三个方面：一是传统控制技术，二是现代控制技术，三是智能控制技术。 传统的控制技术如PID反馈控制、解耦控制等在交流伺服系统中得到了广泛的应用。

其中PID控制蕴涵动态控制过程中的过去、现在和未来的信息，而且配置几乎为最优，具有较强的鲁棒性，是交流伺服电机驱动系统中最基本的控制方式。为了提高控制效果，往往采用解耦控制和矢量控制技术。

在对象模型确定、不变化且是线性的以及操作条件、运行环境是确定不变的条件下，采用传统控制技术是简单有效的。但是在高精度微进给的高性能场合，就必须考虑对象结构与参数的变化。各种非线性的影响，运行环境的改变及环境干扰等时变和不确定因数，才能得到满意的控制效果。

因此，现代控制技术在直线伺服电机控制的研究中引起了很大的重视。常用控制方法有：自适应控制、滑模变结构控制、鲁棒控制及智能控制。 近年来模糊逻辑控制、神经网络控制等智能控制方法也被引入直线电动机驱动系统的控制中。

2、直线模组型号

（1）同步带型：

同步带型的工作原理是：皮带安装在直线模组两侧的传动轴，其中作为动力输入轴，在皮带上固定一块用于增加设备工件的滑块。当有输入时，通过带动皮带而使滑块运动。

通常同步带型直线模组经过特定的设计，在其一侧可以控制皮带运动的松紧，方便设备在生产过程中的调试。

同步带型直线模组可以根据不同的负载需要选择增加刚性导轨来提高直线模组的刚性。不同规格的直线模组，负载上限不同。

同步带型直线模组的精度取决于其中的皮带质量和组合中的加工过程，动力输入的控制对其精度同时会产生影响。

（2）丝杆型：

1）滚珠丝杆是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。滚珠丝杠由螺杆、螺母和滚珠组成。它的功能是将旋转运动转化成直线运动，这是滚珠螺丝的进一步延伸和发展，这项发展的重要意义就是将轴承从滚动动作变成滑动动作。

由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。可在高负载的情况下实现高精度的直线运动。

2）直线导轨又称滑轨、线性导轨、线性滑轨，用于直线往复运动场合，拥有比直线轴承更高的额定负载， 同时可以承担一定的扭矩，可在高负载的情况下实现高精度的直线运动.结构,精度高;精密级导轨板,

3）铝合金型材滑台外形美观、设计合理、刚性好、性能可靠，是组合机床和自动线较理想的基础 动力部件动态性能好.滑台刚度高,热变形小,进给稳定性高,从而保证了 加工状态下（负荷下）的实际精度。

参考资料来源：网络-HIWIN直线电机网络-直线模组

7. 请问设计蜗轮蜗杆直线运动驱动器的时候，我们需要考虑什么情况和条件哪些先决条件我们必须知道的呢

工作环境？需要的传动比？是否需要自锁功能？材料？

8. 直线模组的介绍

直线模组有几种叫法，线性模组、直角坐标机器人、直线滑台等，是继直线导轨、滚珠丝杆直线传动机构的自动化升级单元。可以通过各个单元的组合实现负载的直线、曲线运动，是轻负载的自动化更加灵活、定位更加精准。
直线模组最早是在德国开发使用的，市场定位在光伏设备，上下料机械手、裁移设备、涂胶设备、贴片设备等，这种机械手能给这个行业的设备带来便利的点有：单体运动速度快、重复定位精度高、本体质量轻、占设备空间小、寿命长。直线模组运用的范围一直在扩大，跑向全世界。在我们国家跑的速度更快，近几年，直线模组的开发更是快，尤其在深圳，做的很多，而且质量也不错，深受设备制造商的青睐。
直线模组发展至今，已经被广泛应用到各种各样的设备当中。为我国的设备制造发展贡献了不可缺少的功劳，减少对外成套设备进口的依赖，为热衷于设备研发和制造的工程师带来了更多的机会。直线模组当前已普遍运用于测量、激光焊接、激光切割、涂胶机、喷涂机、打孔机、点胶机、小型数控机床、雕铣机、样本绘图机、裁床、移载机、分类机、试验机及适用教育等场所。
就当前广泛使用的直线模组可分为2类型：同步带型和滚珠丝杆型。
同步带型直线模组主要组成由： 皮带、直线导轨、铝合金型材、联轴器、马达、光电开关等。
滚珠丝杆型直线模组主要组成由： 滚珠丝杆、直线导轨、铝合金型材、滚珠丝杆支撑座、联轴器、马达、光电开关等。

9. 【求助】请问往复运动应该用怎样的装置

1、运动需要动力源：电力驱动、液压驱动、气压驱动，根据运动精度、形程控制要求决定。 2、运动需要导轨：一般常用滑动导轨、滚动导轨两种，也可用现成的圆形导柱。 还有，你说的的丝杠能够实现自动的往复运动么？wbme6901(站内联系TA)你用电机的话，就用丝杠了，将回转运动转换为直线运动。 精密的用滚珠丝杠，普通精度用T型丝杠即可。 电机连接丝杠，丝杠回转，丝杠上的螺母就直线运动，螺母和你要运动的滑块连接，带动滑块来回往复运动。 具体要设计的，找找你身边搞机械的吧。zy_mse(站内联系TA)明白了，谢谢穷困潦倒(站内联系TA)常见的四杆机构变个形不就能实现你想要的么tang_hongbo(站内联系TA)曲柄滑块就行吧tongbu(站内联系TA)最简单的是曲柄滑块机构，凸轮机构可以实现精确控制、当然也可以根据要求来选择组合机构的形式wanyida(站内联系TA)用个偏心轮就可以了，很简单wangshaoqing(站内联系TA)齿轮齿条DUT无敌小猪(站内联系TA)你得说说你应用的场合 不是所有机构都能试用的 往复机构很多 建议你看看机构参考手册 小木虫上面就有 曲柄滑块是可以 但是 换向有冲击 空间四杆机构 也可以 设计上面很难 我现在就在研究一个空间机构 看着非常简单 就是不会算subdragon(站内联系TA)我没记错的话，广州数控也有这款产品，就是丝杠传动转化滑块在导轨的直线滑动，驱动的是电机。 你可以下载他们的资料参考，当然，也有很多小公司有这种类似的教学产品。 一句话，是比较容易的，我实训室就有一些数控机床维修平台，都是这么做的。