凸轮分割器的类型和应用

伺服驱动齿轮头与可编程分度驱动器,用于水平旋转分割器应用。

许多旋转分割器最终用户需要拥有完全可编程工具所提供的灵活性。实现这一点的一个看似简单的方法是使用与伺服电机耦合的齿轮头或带有编码器的交流电机。但实际上,虽然这看起来简单且具有成本效益,但由于上述物理特性,高惯性与高精度目标相结合可能会造成有问题的不匹配。

何时应该考虑使用凸轮分割器?

用于水平旋转应用的齿轮箱与可编程分度驱动器

在工业自动化领域,旋转设备似乎越来越有无限可编程的趋势。这样做时,有些人发现使用变速箱或齿轮箱可以很好地工作,与伺服电机或带编码器的交流电机相结合。其他人已经发现,在水平旋转应用中,高惯性加上对高精度的要求,齿轮解决方案可能不是一个很好的解决方案。

问题在于具有高惯性负载的水平旋转应用,许多人只关注齿轮解决方案的扭矩输出,而不考虑其应用的动态性或系统的惯性。然后,在为应用确定电机尺寸时,会根据其扭矩输出再次确定电机的尺寸,并且不考虑惯性不匹配。

当应用栩栩如生时,旋转它所需的扭矩就在那里。然而,在定位方面可能会有缺陷,机器制造商只能试图弄清楚如何定位一个非常不可控的设备。原因是齿轮装置本身就有一些间隙,但更重要的是,电机和应用之间的惯性不匹配非常高。

相反,如果机器制造商考虑实施可编程凸轮驱动的分度驱动器,这些问题就不会发挥作用。使用TAN TZU的凸轮分度器,旋转拨盘和凸轮之间没有间隙或不准确。这是一个刚性连接。此外,当凸轮驱动的分度驱动器被确定尺寸时,它们总是根据惯性而不是扭矩来确定尺寸 通过根据惯性负载确定单元尺寸,我们可以确保分度驱动器中的所有内部组件在整个产品生命周期内都能承受高惯性负载。
最后,消除了惯性失配问题。使用可编程分度驱动器时,分度驱动器本身将始终具有内部减速(取决于 10:1 和 40:1 之间的型号),并且该装置与具有另一个比率(通常在 15:1 和 50:1 之间)的齿轮箱相连。你最终得到的是一个非常高的传动比,这在两个方面是有益的。首先,它大大减小了所需电机的尺寸,因为扭矩成倍增加。其次,惯性失配呈指数级改善。

在水平轴的分度驱动应用中,建议的最大值为 10:1。在不使用大惯量电机的情况下使用齿轮解决方案时,很难实现这种不匹配。

伺服驱动桶形凸轮旋转分度台

使用伺服驱动的桶形凸轮旋转分度台,可以提供各种工作台尺寸,具有零间隙和无与伦比的精度。伺服驱动的旋转分度器允许以非常平稳和可控的方式旋转沉重的惯性负载。

凸轮驱动分度旋转分度台

凸轮驱动的旋转分度台与其他类型的旋转分度台驱动系统(如齿轮传动)相比具有显着优势。凸轮驱动的旋转分度台提供极高的精度,因为它们在运行时没有间隙。有几种常用的凸轮驱动旋转分度台系统,每种系统都最适合特定的应用。

机筒凸轮驱动旋转分度台驱动

桶形凸轮代表了分度的优势。主要用于旋转分度台,使用桶形凸轮的分度器具有最大的强度/尺寸产品。

凸轮分割器的类型和应用

球形凸轮驱动旋转分度台驱动

球形凸轮在形状上与桶形凸轮相似(并且来自相同的钢材),但具有相当大的不同轮廓。凹槽中的锥形壁设计用于容纳以“星形”配置固定在输出轴上的凸轮从动件。

凸轮分割器的类型和应用

固定式和柔性旋转分度台

凸轮驱动的转台分度器有时被称为“固定分度器”。使用固定分度器时,凸轮驱动器接收来自电机的恒定功率输入。这将旋转凸轮,然后旋转输出。根据驱动器的设计,输出将具有“停留”周期(当输出停止时)以及加速、减速和峰值速度。凸轮驱动的旋转分度台具有许多优点,但是,它们不能满足所有应用的需求。

旋转分度台也可以是“灵活的”。柔性旋转分度台使用具有恒定引程的凸轮,即如果电机以恒定速度运行,则输出处于恒定速度。恒定引线凸轮提供高精度的功率到输出的机械转换,并且由于仍然需要加速和减速,因此分度表电机的逻辑控制器提供了必要的控制。