一種基於弧面分度凸輪機構的新型機電間歇傳動裝置的製作方法
2023-06-16 11:58:26 6
專利名稱：一種基於弧面分度凸輪機構的新型機電間歇傳動裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機電間歇傳動裝置，特別是一種基於弧面分度凸輪機構的新型機電間歇傳動裝置。
背景技術：
弧面分度凸輪機構是一種由普通三相交流電動機直接驅動的間歇傳動機構，它具有結構簡單、成本低、傳動功率大等優點，廣泛應用於各種自動化機械中；由於它的加減速運動規律、製造和裝配誤差以及電機機械特性等因素的存在，會形成大幅度周期變化的負載，運行過程中還存在著嚴重的衝擊與振動，嚴重影響機構的定位精度。如何提高機構間歇運動中的定位精度成為目前空間弧面分度凸輪機構研究領域的研究重點和難點；目前對弧面分度凸輪機構的研究主要集中在通過改變弧面分度凸輪的輪廓曲線、滾子形狀和凸輪機構的機械傳動部分來達到優化傳動精度的目的，但效果很不理想。
發明內容為克服現有技術的不足，本實用新型引入非線性擾動補償控制器，提供一種設計合理、結構簡單、製造容易，能有效解決弧面分度凸輪機構傳動中定位精度低、存在衝擊和振動現象的一種基於弧面分度凸輪機構的新型機電間歇傳動裝置。
一種基於弧面分度凸輪機構的新型機電間歇傳動裝置，包括電動機、弧面分度凸輪箱、聯軸器和底座，其特徵是，它還包括非線性擾動補償控制器，非線性擾動補償控制器、電動機和弧面分度凸輪箱都固定在底座上，電動機通過聯軸器與弧面分度凸輪箱相連，非線性擾動補償控制器與弧面分度凸輪箱之間通過連接電纜線相連。
所述的非線性擾動補償控制器由微處理器、存儲器、外圍接口電路、整流電路、功率逆變器、功率驅動電路、電流傳感器和電平轉換電路組成，它們之間實行電連接。
所述的微處理器用集成電路TMS320F240，存儲器用集成電路IS61C1024，整流電路採用電橋整流，電流傳感器用電壓型霍爾傳感器，功率逆變器用PM25RSB120，功率驅動電路為6N137和隔離電源，電平轉換採用電阻網絡。
本實用新型在程序控制下工作，其工作原理是微處理器分別從電動機轉速觀測模塊和電流傳感器實時獲得電機轉角和三相電流信息，採用滑摸擾動觀測技術，求出補償控制量；磁鏈和轉速給定值經調節器調節後，與補償控制量一起輸入非線性擾動補償控制器，完成轉矩擾動動態補償的實時控制，輸出經2/3變換後驅動電動機。
本實用新型將弧面分度凸輪機構與電動機作為一個機電系統，通過建立統一的數學模型，根據弧面分度凸輪機構的周期運動特性，採用機電耦合控制的方法，對負載轉矩擾動進行主動補償控制，改進凸輪機構的傳動精度和動態響應特性，達到改進弧面分度凸輪機構性能的目的，與普通弧面凸輪間歇傳動裝置相比，定位精度提高40％以上，噪聲下降20％。具有設計合理、結構簡單、製造容易，能有效解決弧面分度凸輪機構傳動中定位精度低、存在衝擊和振動現象的特點。
圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖2為本實用新型中非線性擾動補償控制器結構框圖。
圖3為本實用新型中非線性擾動補償控制器電原理圖。
其中，1、連接電纜線，2、電動機，3、連軸器，4、弧面分度凸輪箱，5、底座，6、非線性擾動補償控制器，7、微處理器，8、存儲器，9、外圍接口電路，10、復位、晶振等其他輔助電路，11、整流電路，12、功率逆變器，13、功率驅動電路，14、電流傳感器，15、電平轉換電路，16、電源。
具體實施方式
實施實例本實用新型的結構如圖1和圖2所示，非線性擾動補償控制器電原理圖如圖3所示，包括電動機2、弧面分度凸輪箱4、聯軸器3和底座5，其特徵是，它還包括非線性擾動補償控制器6，非線性擾動補償控制器6、電動機2和弧面分度凸輪箱5都固定在底座5上，電動機2通過聯軸器3與弧面分度凸輪箱4相連，非線性擾動補償控制器6與弧面分度凸輪箱4之間通過連接電纜線1相連。
所述的非線性擾動補償控制器6由微處理器7、存儲器8、外圍接口電路9、復位、晶振等其他輔助電路10、整流電路11、功率逆變器12、功率驅動電路13、電流傳感器14和電平轉換電路15組成，它們之間實行電連接。
所述的微處理器7用集成電路TMS320F240，存儲器8用集成電路IS61C1024，整流電路11採用電橋式整流，電流傳感器14用電壓型霍爾傳感器，功率逆變器12用PM25RSB120，功率驅動電路13用6N137和隔離電源，電平轉換電路15採用電阻網絡。
權利要求1.一種基於弧面分度凸輪機構的新型機電間歇傳動裝置，包括電動機、弧面分度凸輪箱、聯軸器和底座，其特徵在於，它還包括非線性擾動補償控制器，非線性擾動補償控制器、電動機和弧面分度凸輪箱都固定在底座上，電動機通過聯軸器與弧面分度凸輪箱相連，非線性擾動補償控制器與弧面分度凸輪箱之間通過連接電纜線相連。
2.如權利要求1所述的一種基於弧面分度凸輪機構的新型機電間歇傳動裝置，其特徵在於，所述的非線性擾動補償控制器由微處理器、存儲器、外圍接口電路、整流電路、功率逆變器、功率驅動電路、電流傳感器和電平轉換電路組成，它們之間實行電連接。
3.如權利要求1或2所述的一種基於弧面分度凸輪機構的新型機電間歇傳動裝置，其特徵在於，所述的微處理器用集成電路TMS320F240，存儲器用集成電路IS61C1024，整流電路採用電橋整流，電流傳感器用電壓型霍爾傳感器，功率逆變器用PM25RSB120，功率驅動電路用6N137和隔離電源，電平轉換採用電阻網絡。
專利摘要一種基於弧面分度凸輪機構的新型機電間歇傳動裝置，包括電動機、弧面分度凸輪箱、聯軸器和底座，還包括非線性擾動補償控制器，該控制器、電動機和弧面分度凸輪箱都固定在底座上，電動機通過聯軸器與弧面分度凸輪箱相連，控制器與弧面分度凸輪箱之間通過連接電纜線相連。控制器由微處理器、存儲器、外圍接口電路、整流電路、功率逆變器、功率驅動電路、電流傳感器和電平轉換電路組成，它們之間實行電連接。本實用新型根據弧面分度凸輪機構的周期運動特性，採用機電耦合控制的方法，對負載轉矩擾動進行主動補償控制，改進凸輪機構的傳動精度和動態響應特性，從而改進弧面分度凸輪機構性能，能有效解決弧面分度凸輪機構傳動中定位精度低、存在衝擊和振動現象的特點。
文檔編號H02P17/00GK2845288SQ200520124438
公開日2006年12月6日 申請日期2005年11月11日 優先權日2005年11月11日
發明者溫濤 申請人:溫濤