f****y
发帖数: 307 | 1 我想设计一个移动台用于实验中承载观测物体，具有一个自由度的旋转和一个自由度的
平移。但怎么想都会有问题。
坐标系：Z轴为垂直于地平面的方向，而X,Y轴正交垂直于Z轴。
移动台需要可以以Z轴为旋转轴进行360度旋转（精度高于10度），沿X轴进行小距离（
总行程为200微米）但高精度（步进为1微米）的平移。旋转运动在移动台的工作中出现
的频率很小，而平移运动则是移动台的主要功能，出现的极为频繁。
如果是只需要实现旋转或平移中的一个功能，考虑到旋转所需要的精度低而平移需要的
精度高，
我会选择用齿轮、步进电机来实现旋转，用丝杠实现平移。
但现在是两个功能需要复合在一起，感觉有很大困难。
由于平移的要求是一直沿X轴，所以平移单元不能加在旋转台上。不然如果是旋转台上
拖载了一个平移单元则一旦旋转后再进行平移就不是沿原先的X轴平移了。
而让整个旋转台通过丝杠来频繁平移也有问题。因为平移要求的精度较高，但旋转台尺
寸较大10cm*10cm*5cm（还会与周围有间隙），在丝杠上承载的旋转台如果在平移过程
中由于受扭矩出现了微小角度的倾斜，则其造成的其他方向的位移影响可能比X轴的步
进（1微米）都大。
求教各位有经验的大哥有没有别的思路来打破这个僵局。 |
f*********s
发帖数: 125 | 2 先申请个专利保护下这个想法。要快。run, don't walk to a ip lawyer office.
【在 f****y 的大作中提到】
: 我想设计一个移动台用于实验中承载观测物体，具有一个自由度的旋转和一个自由度的
: 平移。但怎么想都会有问题。
: 坐标系：Z轴为垂直于地平面的方向，而X,Y轴正交垂直于Z轴。
: 移动台需要可以以Z轴为旋转轴进行360度旋转（精度高于10度），沿X轴进行小距离（
: 总行程为200微米）但高精度（步进为1微米）的平移。旋转运动在移动台的工作中出现
: 的频率很小，而平移运动则是移动台的主要功能，出现的极为频繁。
: 如果是只需要实现旋转或平移中的一个功能，考虑到旋转所需要的精度低而平移需要的
: 精度高，
: 我会选择用齿轮、步进电机来实现旋转，用丝杠实现平移。
: 但现在是两个功能需要复合在一起，感觉有很大困难。
|
p**d
发帖数: 5 | 3 你看这样行不行。
做两根平行于x轴，而且平行xy平面的导轨，用于承载旋转平台。x轴上装丝杠，用于驱
动导轨上的旋转平台。 |
l*******g
发帖数: 27064 | 4 导轨啊，去看看那些精密加工的cnc怎么移动的
保证没问题，很多时候机加工要求精度可比你的高多了 |
g******c
发帖数: 503 | 5 用Stewart platform
【在 f****y 的大作中提到】
: 我想设计一个移动台用于实验中承载观测物体，具有一个自由度的旋转和一个自由度的
: 平移。但怎么想都会有问题。
: 坐标系：Z轴为垂直于地平面的方向，而X,Y轴正交垂直于Z轴。
: 移动台需要可以以Z轴为旋转轴进行360度旋转（精度高于10度），沿X轴进行小距离（
: 总行程为200微米）但高精度（步进为1微米）的平移。旋转运动在移动台的工作中出现
: 的频率很小，而平移运动则是移动台的主要功能，出现的极为频繁。
: 如果是只需要实现旋转或平移中的一个功能，考虑到旋转所需要的精度低而平移需要的
: 精度高，
: 我会选择用齿轮、步进电机来实现旋转，用丝杠实现平移。
: 但现在是两个功能需要复合在一起，感觉有很大困难。
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D****r
发帖数: 309 | 6 关键，你想用它做什么？承载什么？你的成本预算是多少？
解决的方法很多。我以前为我的天文望远镜设计过这样的。
滑道和丝杠的组合是可行的，滑道Z向精度足够，丝杠的自锁能提供精确定位。
很多军事器械都是这种设计。
【在 f****y 的大作中提到】
: 我想设计一个移动台用于实验中承载观测物体，具有一个自由度的旋转和一个自由度的
: 平移。但怎么想都会有问题。
: 坐标系：Z轴为垂直于地平面的方向，而X,Y轴正交垂直于Z轴。
: 移动台需要可以以Z轴为旋转轴进行360度旋转（精度高于10度），沿X轴进行小距离（
: 总行程为200微米）但高精度（步进为1微米）的平移。旋转运动在移动台的工作中出现
: 的频率很小，而平移运动则是移动台的主要功能，出现的极为频繁。
: 如果是只需要实现旋转或平移中的一个功能，考虑到旋转所需要的精度低而平移需要的
: 精度高，
: 我会选择用齿轮、步进电机来实现旋转，用丝杠实现平移。
: 但现在是两个功能需要复合在一起，感觉有很大困难。
|
i*****t
发帖数: 24265 | 7 10厘米的旋转直径 外加1微米的侧移误差？
先保证旋转造成的偏心误差在1微米再说吧
其余的按楼上的建议，那都不是大问题 |
i*****t
发帖数: 24265 | 8 另外计算一下，旋转10度的误差对于5cm能直接造成横向0.76毫米的误差，显然大大超
出你1微米的精度了 |
h***e
发帖数: 952 | |
f****y
发帖数: 307 | 10 我刚才问导师，他也是这么说的，说套数控机床的设计就行。我把实现1微米的平移精
度想的太难了>_<。
【在 l*******g 的大作中提到】
: 导轨啊，去看看那些精密加工的cnc怎么移动的
: 保证没问题，很多时候机加工要求精度可比你的高多了
|
|
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f****y
发帖数: 307 | 11 多谢，这样应该可行。数控机床的设计应该也是如此。
【在 p**d 的大作中提到】
: 你看这样行不行。
: 做两根平行于x轴，而且平行xy平面的导轨，用于承载旋转平台。x轴上装丝杠，用于驱
: 动导轨上的旋转平台。
|
f****y
发帖数: 307 | 12 在我的这个实验里旋转是个较为次要的功能，使用频率很低。精度主要是要求平移方面
的精度。旋转后就算偏心了影响也不是很大。不过还是感谢您的建议！
【在 i*****t 的大作中提到】
: 10厘米的旋转直径 外加1微米的侧移误差？
: 先保证旋转造成的偏心误差在1微米再说吧
: 其余的按楼上的建议，那都不是大问题
|
F**********Y
发帖数: 107 | 13 大型的在工业界早就有了，FEDEX的运转中心用了很多年了。UPS、AMAZON 和一些海港
码头好像也在用
。 |
p*******e
发帖数: 186 | 14 楼主，以我做精密自动化产品10年经验，你要的东西不难做，只要设计过类似产品就知
道怎么去实现。 |
i*****t
发帖数: 24265 | 15 知道的自然不难，楼主不知道的估计会难一点
不如楼主发点包子，然后得到些点子
【在 p*******e 的大作中提到】
: 楼主，以我做精密自动化产品10年经验，你要的东西不难做，只要设计过类似产品就知
: 道怎么去实现。
|
p*******e
发帖数: 186 | 16 得到点子用途也不大，除非出点子的人实际做过，否则不会知道里面的门道，理论的东
西和实践的东西还是很有距离。
【在 i*****t 的大作中提到】
: 知道的自然不难，楼主不知道的估计会难一点
: 不如楼主发点包子，然后得到些点子
|
p*******e
发帖数: 186 | 17 楼主，我给你一些建议：
1.首先你机构承载的负荷是多少，如果负荷不大，基本不是问题
2.接下来就是如何传动，X轴可以用ball screw和linear guide，绕Z轴旋转的可以考虑
timing belt，或者蜗轮蜗杆，取决于你的要求。
3.马达的选择，如果你选步进马达，注意步进马达的局限（每一步得转动0.9,1.8度等
），能不能达到你0.001mm要求，肯定不行，那么得配减速器，减速比多少？而一般步
进马达不带减速，得单配。建议用有刷或无刷直流伺服电机。算好减速比，encoder精
度，马达功率。
4.怎么应对系统里面的backlash？是否对你的操作造成问题？
5.控制问题，如何控制系统达到你的目的？
6.画图，出加工图纸，图纸上的尺寸公差要make sense。
7.装配，测试。
如果不想涉及电和软件，可以考虑纯手动，反正你的行程很小，除非0.001mm的步进是
必须的。 |
i*****t
发帖数: 24265 | 18 俺谈谈造价
如果只是拿来做实验，不建议用马达，直接买现成配件组装成手动简单省事，1000刀内
完事
否则马达+控制+自己设计加工的零件+计算机板卡，估计需要1-2万刀，至于控制效果还
是未知数 |
f****y
发帖数: 307 | 19 我想设计一个移动台用于实验中承载观测物体，具有一个自由度的旋转和一个自由度的
平移。但怎么想都会有问题。
坐标系：Z轴为垂直于地平面的方向，而X,Y轴正交垂直于Z轴。
移动台需要可以以Z轴为旋转轴进行360度旋转（精度高于10度），沿X轴进行小距离（
总行程为200微米）但高精度（步进为1微米）的平移。旋转运动在移动台的工作中出现
的频率很小，而平移运动则是移动台的主要功能，出现的极为频繁。
如果是只需要实现旋转或平移中的一个功能，考虑到旋转所需要的精度低而平移需要的
精度高，
我会选择用齿轮、步进电机来实现旋转，用丝杠实现平移。
但现在是两个功能需要复合在一起，感觉有很大困难。
由于平移的要求是一直沿X轴，所以平移单元不能加在旋转台上。不然如果是旋转台上
拖载了一个平移单元则一旦旋转后再进行平移就不是沿原先的X轴平移了。
而让整个旋转台通过丝杠来频繁平移也有问题。因为平移要求的精度较高，但旋转台尺
寸较大10cm*10cm*5cm（还会与周围有间隙），在丝杠上承载的旋转台如果在平移过程
中由于受扭矩出现了微小角度的倾斜，则其造成的其他方向的位移影响可能比X轴的步
进（1微米）都大。
求教各位有经验的大哥有没有别的思路来打破这个僵局。 |
f*********s
发帖数: 125 | 20 先申请个专利保护下这个想法。要快。run, don't walk to a ip lawyer office.
【在 f****y 的大作中提到】
: 我想设计一个移动台用于实验中承载观测物体，具有一个自由度的旋转和一个自由度的
: 平移。但怎么想都会有问题。
: 坐标系：Z轴为垂直于地平面的方向，而X,Y轴正交垂直于Z轴。
: 移动台需要可以以Z轴为旋转轴进行360度旋转（精度高于10度），沿X轴进行小距离（
: 总行程为200微米）但高精度（步进为1微米）的平移。旋转运动在移动台的工作中出现
: 的频率很小，而平移运动则是移动台的主要功能，出现的极为频繁。
: 如果是只需要实现旋转或平移中的一个功能，考虑到旋转所需要的精度低而平移需要的
: 精度高，
: 我会选择用齿轮、步进电机来实现旋转，用丝杠实现平移。
: 但现在是两个功能需要复合在一起，感觉有很大困难。
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p**d
发帖数: 5 | 21 你看这样行不行。
做两根平行于x轴，而且平行xy平面的导轨，用于承载旋转平台。x轴上装丝杠，用于驱
动导轨上的旋转平台。 |
l*******g
发帖数: 27064 | 22 导轨啊，去看看那些精密加工的cnc怎么移动的
保证没问题，很多时候机加工要求精度可比你的高多了 |
g******c
发帖数: 503 | 23 用Stewart platform
【在 f****y 的大作中提到】
: 我想设计一个移动台用于实验中承载观测物体，具有一个自由度的旋转和一个自由度的
: 平移。但怎么想都会有问题。
: 坐标系：Z轴为垂直于地平面的方向，而X,Y轴正交垂直于Z轴。
: 移动台需要可以以Z轴为旋转轴进行360度旋转（精度高于10度），沿X轴进行小距离（
: 总行程为200微米）但高精度（步进为1微米）的平移。旋转运动在移动台的工作中出现
: 的频率很小，而平移运动则是移动台的主要功能，出现的极为频繁。
: 如果是只需要实现旋转或平移中的一个功能，考虑到旋转所需要的精度低而平移需要的
: 精度高，
: 我会选择用齿轮、步进电机来实现旋转，用丝杠实现平移。
: 但现在是两个功能需要复合在一起，感觉有很大困难。
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i*****t
发帖数: 24265 | 24 10厘米的旋转直径 外加1微米的侧移误差？
先保证旋转造成的偏心误差在1微米再说吧
其余的按楼上的建议，那都不是大问题 |
i*****t
发帖数: 24265 | 25 另外计算一下，旋转10度的误差对于5cm能直接造成横向0.76毫米的误差，显然大大超
出你1微米的精度了 |
h***e
发帖数: 952 | |
f****y
发帖数: 307 | 27 我刚才问导师，他也是这么说的，说套数控机床的设计就行。我把实现1微米的平移精
度想的太难了>_<。
【在 l*******g 的大作中提到】
: 导轨啊，去看看那些精密加工的cnc怎么移动的
: 保证没问题，很多时候机加工要求精度可比你的高多了
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f****y
发帖数: 307 | 28 多谢，这样应该可行。数控机床的设计应该也是如此。
【在 p**d 的大作中提到】
: 你看这样行不行。
: 做两根平行于x轴，而且平行xy平面的导轨，用于承载旋转平台。x轴上装丝杠，用于驱
: 动导轨上的旋转平台。
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f****y
发帖数: 307 | 29 在我的这个实验里旋转是个较为次要的功能，使用频率很低。精度主要是要求平移方面
的精度。旋转后就算偏心了影响也不是很大。不过还是感谢您的建议！
【在 i*****t 的大作中提到】
: 10厘米的旋转直径 外加1微米的侧移误差？
: 先保证旋转造成的偏心误差在1微米再说吧
: 其余的按楼上的建议，那都不是大问题
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F**********Y
发帖数: 107 | 30 大型的在工业界早就有了，FEDEX的运转中心用了很多年了。UPS、AMAZON 和一些海港
码头好像也在用
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p*******e
发帖数: 186 | 31 楼主，以我做精密自动化产品10年经验，你要的东西不难做，只要设计过类似产品就知
道怎么去实现。 |
i*****t
发帖数: 24265 | 32 知道的自然不难，楼主不知道的估计会难一点
不如楼主发点包子，然后得到些点子
【在 p*******e 的大作中提到】
: 楼主，以我做精密自动化产品10年经验，你要的东西不难做，只要设计过类似产品就知
: 道怎么去实现。
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p*******e
发帖数: 186 | 33 得到点子用途也不大，除非出点子的人实际做过，否则不会知道里面的门道，理论的东
西和实践的东西还是很有距离。
【在 i*****t 的大作中提到】
: 知道的自然不难，楼主不知道的估计会难一点
: 不如楼主发点包子，然后得到些点子
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p*******e
发帖数: 186 | 34 楼主，我给你一些建议：
1.首先你机构承载的负荷是多少，如果负荷不大，基本不是问题
2.接下来就是如何传动，X轴可以用ball screw和linear guide，绕Z轴旋转的可以考虑
timing belt，或者蜗轮蜗杆，取决于你的要求。
3.马达的选择，如果你选步进马达，注意步进马达的局限（每一步得转动0.9,1.8度等
），能不能达到你0.001mm要求，肯定不行，那么得配减速器，减速比多少？而一般步
进马达不带减速，得单配。建议用有刷或无刷直流伺服电机。算好减速比，encoder精
度，马达功率。
4.怎么应对系统里面的backlash？是否对你的操作造成问题？
5.控制问题，如何控制系统达到你的目的？
6.画图，出加工图纸，图纸上的尺寸公差要make sense。
7.装配，测试。
如果不想涉及电和软件，可以考虑纯手动，反正你的行程很小，除非0.001mm的步进是
必须的。 |
i*****t
发帖数: 24265 | 35 俺谈谈造价
如果只是拿来做实验，不建议用马达，直接买现成配件组装成手动简单省事，1000刀内
完事
否则马达+控制+自己设计加工的零件+计算机板卡，估计需要1-2万刀，至于控制效果还
是未知数 |
u***g
发帖数: 29 | 36 给个预算吧。我给你弄
【在 f****y 的大作中提到】
: 我想设计一个移动台用于实验中承载观测物体，具有一个自由度的旋转和一个自由度的
: 平移。但怎么想都会有问题。
: 坐标系：Z轴为垂直于地平面的方向，而X,Y轴正交垂直于Z轴。
: 移动台需要可以以Z轴为旋转轴进行360度旋转（精度高于10度），沿X轴进行小距离（
: 总行程为200微米）但高精度（步进为1微米）的平移。旋转运动在移动台的工作中出现
: 的频率很小，而平移运动则是移动台的主要功能，出现的极为频繁。
: 如果是只需要实现旋转或平移中的一个功能，考虑到旋转所需要的精度低而平移需要的
: 精度高，
: 我会选择用齿轮、步进电机来实现旋转，用丝杠实现平移。
: 但现在是两个功能需要复合在一起，感觉有很大困难。
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