PL221707B1

PL221707B1 - Set for the implementation of the reciprocating movement

Info

Publication number: PL221707B1
Application number: PL397934A
Authority: PL
Inventors: Przemysław Degórski
Original assignee: P P H Wobit E K J Ober Spółka Cywilna
Priority date: 2012-01-30
Filing date: 2012-01-30
Publication date: 2016-05-31
Also published as: PL397934A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest zestaw do realizacji ruchu posuwisto-zwrotnego, mający zastosowanie do precyzyjnego pozycjonowania wózka jako nośnika elementu do realizacji ruchu w jednej osi lub w układzie współrzędnych kartezjańskich.The subject of the invention is a set for reciprocating motion, which is used for precise positioning of a carriage as a carrier of an element for realizing a motion in one axis or in the Cartesian coordinate system.

W znanych rozwiązaniach zestawów do realizacji ruchu posuwisto-zwrotnego w postaci usytuowanego w kształtowym profilu, zintegrowanym z prowadnicą wózka do mocowania elementów wykonawczych, z których wózek napędzany jest paskiem zębatym rozpiętym pomiędzy kołami zębatymi, z których jedno jest kołem napędowym, pozycjonowanie odbywa się poprzez napędzanie koła napędowego silnikiem krokowym, sterowanym z umieszczonego w profilu stopnia mocy.In known solutions of sets for the implementation of a reciprocating movement in the form of a shaped profile, integrated with the guide of the carriage for fixing the actuators, the carriage of which is driven by a toothed belt stretched between the toothed wheels, one of which is the driving wheel, positioning is performed by driving the driving wheel with a stepper motor, controlled from the power stage placed in the profile.

Rozwiązanie to nie gwarantuje wymaganej precyzji pozycjonowania wózka ze względu na ograniczone możliwości silnika krokowego, realizującego ruch posuwu taśmy napędowej.This solution does not guarantee the required precision of the positioning of the trolley due to the limited capabilities of the stepper motor, which implements the movement of the drive belt feed.

Znany jest, przedstawiony w zgłoszeniu patentowym P. 387659 zestaw do realizacji ruchu posuwisto-zwrotnego, gdzie stopień mocy z kontrolerem ruchu usytuowany jest na profilu nośnym, tworząc monolit.A set for reciprocating motion presented in the patent application P. 387659 is known, where the power stage with the motion controller is located on the supporting profile, forming a monolith.

To rozwiązanie jest uciążliwe w eksploatacji, ze względu na swój ciężar, ponadto nie ma możliwości szybkiej wymiany kontrolera ruchu.This solution is cumbersome in operation due to its weight, moreover, it is not possible to quickly replace the motion controller.

Przedstawione rozwiązanie eliminuje powyższe niedogodności.The presented solution eliminates the above-mentioned inconveniences.

Istota wynalazku, którym jest zestaw do realizacji ruchu posuwisto-zwrotnego w postaci usytuowanego w kształtowym profilu, zintegrowanym z prowadnicą wózka do mocowania elementów wykonawczych, napędzanego paskiem zębatym rozpiętym pomiędzy kołami zębatymi, z których jedno jest kołem napędowym, napędzane, sterowanym z umieszczonego w profilu stopnia mocy z inteligentnym kontrolerem ruchu, polega na tym, że kontroler ruchu jest zewnętrznym elementem połączonym ze stopniem mocy.The essence of the invention, which is a set for the implementation of a reciprocating movement in the form of a shaped profile, integrated with the guide of the trolley for fixing the actuators, driven by a toothed belt stretched between the toothed wheels, one of which is a drive wheel, driven, controlled from the profile placed in the profile power stage with intelligent motion controller is that the motion controller is an external component connected to the power stage.

Korzystnym jest, gdy kontroler ruchu połączony jest ze stopniem mocy poprzez złącze kablowe.The motion controller is preferably connected to the power stage via a cable joint.

Korzystnym jest też, gdy kontroler ruchu połączony jest ze stopniem mocy poprzez złącze radiowe.It is also advantageous if the motion controller is connected to the power stage via a radio interface.

Również korzystnym jest, gdy kontroler ruchu połączony jest ze stopniem mocy poprzez wiązkę podczerwieni.It is also advantageous if the motion controller is connected to the power stage via an infrared beam.

Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty techniczno-użytkowe:Thanks to the solution according to the invention, the following technical and operational effects were obtained:

- możliwość oddzielnego transportowania wózka i kontrolera ruchu, łączonych razem podczas eksploatacji, co ułatwia posługiwanie się zestawem,- the possibility of separate transport of the trolley and the motion controller, connected together during operation, which facilitates the use of the set,

- możliwość zastosowania dowolnego łącznika między kontrolerem a stopniem mocy,- the possibility of using any connector between the controller and the power stage,

- możliwość szybkiej wymiany i dostosowania kontrolera do potrzeb sterowania wózkiem.- the possibility of quick replacement and adaptation of the controller to the needs of the trolley control.

- wyższą pewność ruchu, dzięki pozycjonowaniu absolutnemu w obrębie jednego obrotu i możliwość korekcji błędu wskutek np. gubienia synchronizmu w przypadku zastosowania silnika krokowego, co jest częstym zjawiskiem przy sterowaniu silnika krokowego w otwartej pętli sprzężenia zwrotnego,- higher certainty of movement thanks to absolute positioning within one rotation and the possibility of error correction due to e.g. loss of synchronism in the case of using a stepper motor, which is a common phenomenon when controlling a stepper motor in an open feedback loop,

- możliwość precyzyjnego sterowania pozycjonowaniem wózka bez drogiego zewnętrznego czujnika liniowego z dokładnością wyższą niż wynika z precyzji silnika, którego błąd absolutny pozycji kątowej zwykle wynosi do 5% w ramach jednego obrotu, podczas kiedy na 200 pełnych kroków typowego dwufazowego krokowego silnika hybrydowego przypada 4096 rozróżnialnych pozycji uzyskanych z magnetycznego czujnika kąta,- the ability to precisely control the positioning of the trolley without an expensive external linear sensor with an accuracy higher than that resulting from the precision of the motor, whose absolute angular position error is usually up to 5% within one revolution, while for 200 full steps of a typical two-phase hybrid stepper motor there are 4096 distinguishable positions obtained from the magnetic angle sensor,

- możliwość wprowadzania tabeli poprawek pozycji dla podwyższenia dokładności dzięki zastosowaniu taniego enkodera wmontowanego do układu sterowania,- the possibility of introducing a table of position corrections to increase the accuracy thanks to the use of a cheap encoder built into the control system,

- możliwość sterowania pozycjonowania wózkiem przy pomocy ustalonych programów komputerowych,- the ability to control the positioning of the trolley using pre-set computer programs,

- możliwość zestawienia na podstawowym wózku drugiego zestawu, co umożliwia osiąganie precyzyjnego punktu w określonym obszarze współrzędnych kartezjańskich,- the possibility of compiling a second set on a basic trolley, which allows reaching a precise point in a specific area of Cartesian coordinates,

- możliwość wykorzystywania do budowy zestawu handlowych elementów, dzięki zastosowaniu typowych szczelin montażowych w profilu,- the possibility of using a set of commercial elements to build a set, thanks to the use of typical assembly slots in the profile,

- łatwość montażu i obsługiwania,- easy to assemble and operate,

- łatwość i taniość produkcji indywidualnych długości zamawianych na życzenie, gdyż o długości ruchu decyduje tylko długość paska zębatego i profilu, a elektronika sterująca i napęd w każdym indywidualnym przypadku jest taka sama.- easy and cheap production of individual lengths ordered on request, because the length of the movement is determined only by the length of the toothed belt and profile, and the control electronics and drive are the same in each individual case.

PL 221 707 B1PL 221 707 B1

Przedmiot wynalazku, w przykładowym wykonaniu, został uwidoczniony w schemacie na rysunku, gdzie na fig. 1 przedstawiono zestaw w przekroju poprzecznym do jego osi wzdłużnej, zaś na fig. 2 - zestaw w widoku w perspektywie równoległej.The subject matter of the invention, in an exemplary embodiment, has been shown in the diagram in the drawing, where fig. 1 shows the assembly in cross-section to its longitudinal axis, and fig.

Zestaw ma kształtowy profil i, w którym jest ukształtowana prowadnica wózka. 2. Wózek 2 połączony jest z paskiem zębatym 3, rozpiętym między kołami zębatymi, z których koło zębate 4 jest kołem napędowym. Koło zębate 4 osadzone jest na osi 5 silnika elektrycznego 6. Silnik elektryczny 6 sterowany jest ze stopnia mocy 7. Stopień mocy 7 wyposażony jest w inteligentny kontroler ruchu 8.The set has a shaped profile and in which the guide of the trolley is shaped. 2. The carriage 2 is connected to the toothed belt 3, spanned between the toothed wheels, of which the toothed wheel 4 is the driving wheel. The toothed wheel 4 is mounted on the axis 5 of the electric motor 6. The electric motor 6 is controlled from the power stage 7. The power stage 7 is equipped with an intelligent motion controller 8.

Istnieją odmiany wykonania, gdzie kontroler ruchu 8 połączony jest ze stopniem mocy 7 poprzez złącze kablowe.There are embodiments where the motion controller 8 is connected to the power stage 7 via a cable joint.

Istnieją również odmiany wykonania, gdzie kontroler ruchu 8 połączony jest ze stopniem mocy 7 poprzez złącze radiowe.There are also embodiments where the motion controller 8 is connected to the power stage 7 via a radio interface.

Istnieją także odmiany wykonania, gdzie kontroler ruchu 8 połączony jest ze stopniem mocy 7 poprzez wiązkę podczerwieni.There are also embodiments where the motion controller 8 is connected to the power stage 7 via an infrared beam.

W innych odmianach wykonania, kontroler ruchu 8 przetwarza sygnał z enkodera 9, którego magnes 10, podający sygnał określający pozycję, zamocowany jest na osi 5 silnika 6.In other embodiments, the motion controller 8 processes the signal from the encoder 9, the positioning signal magnet 10 of which is mounted on the axis 5 of the motor 6.

Claims

Patent claims

1. A set for reciprocating movement in the form of a shaped profile integrated with the guide of the trolley for mounting actuators, driven by a toothed belt stretched between toothed wheels, one of which is a drive wheel, driven by an electric motor, controlled from a step placed in the profile with an intelligent motion controller, characterized in that the motion controller (8) is an external component connected to the power stage (7).

2. The kit according to claim The method of claim 1, characterized in that the motion controller (8) is connected to the power stage (7) via a cable joint.

3. The kit according to p. The method of claim 1, characterized in that the motion controller (7) is connected to the power stage (8) via a radio interface.

4. The kit according to p. The method of claim 1, characterized in that the motion controller (8) is connected to the power stage (7) via an infrared beam.