电子齿轮比(线上版)计算工具 – 皮带(滚轮)

本文针对 皮带 或 滚轮机构不包含 分度盘/刀塔[注 1],只要输入 机械参数与使用者指定的脉波单位(PUU),就能算出对应的齿轮比.同样也提供模拟资讯,根据输入的工作速度(V),算出 马达转速 与 上位机脉波频率,是用来验证 系统需求 是否满足的好帮手!使用步骤如下:

  1. 输入 使用者单位(PUU)与 机械单位(mm)的关係
  2. 输入 机械的 减速比(无减速时为 1:1)
  3. 输入 滚轮的 直径(D) 或 圆周长
  4. 输入 编码器一圈(PLS)数,即电子齿轮比 1:1 时,要收到多少(PUU)伺服才会走一圈!
  5. 按下 “计算齿轮比” 即可得到 分子:分母 的数值
  6. 选择 “有效数字位数“:用来指定 分子 的数值宽度 [注 2],建议6以上!
  7. 输入 机构移动的 线速度 V 来检视 模拟结果 是否满足需求?


皮带机构 电子齿轮比 计算说明图 

输入资料: 机 械 单 位  : = PUU(使用者定义单位,或 PLC 脉波单位)

机械减速比 :n1 =   : n2 =  注意:减速 时 n1 <= n2

轮直径 D(考虑皮带厚度)=  mm, 对应周长 = mm
 
编码器单位 = (PLS/rev)表示马达转一圈的 PLS 数

       有效数字: 

 计算结果:电子齿轮比 分子 = :分母 =
 模拟资讯:

 机械线速度 V = (mm/分钟)或   (mm/秒)

模拟结果: 对应马达转速 =   rpm,必须小于马达最 高转速

命令脉波频率 =   kpps ( KPUU per Sec),必须小于控制器最高命令频率

马达一圈 PUU 数 =  PUU/rev ,建议  > 5000

 齿轮比 公式:轮周长 (PUU) x 分子/分母 = 编码器单位(PLS/rev) x n2/n1


当输入了 机械的线速度(V)后,模拟资讯 便会显现,各栏说明如下:

  1. 对应 马达转速:不可超过马达最高速度,若超过请 减小 减速比,或增加 滚轮直径
  2. 命令 脉波频率:必须小于上位机(PLC)的最高脉波频率(否则上位机发送的脉波无法达到要求的线速度),若超过请修改 PUU 单位 来加大 电子齿轮比!如果 伺服位置命令来自驱动器本身(智能伺服),则可忽略此项讯息.
  3. 马达 一圈 PUU 数:最好不要小于 5000,以免马达运转不够平顺,转速愈低则愈明显!缩小 电子齿轮比 可改善之.

使用本工具若有任何问题请于下方留言,本工具的计算公式请参考 齿轮比公式推导将文中 导程 当成 滚轮周长 即可!


[注 1] 本篇的 转轮机构 着重在驱动 皮带,或是 滚筒送纸 这类用途,长度的计算包含 圆周率 π,是无理数,齿轮比只是近似值!不适合 分度转盘/刀塔 这类的应用,以免产生累积误差!分度盘(着重在圈数,不是长度)齿轮比可参考 => 分度盘/刀库-齿轮比计算

[注 2] 由于 滚轮周长 计算包含 圆周率 π,是无理数,无法化成精确的 分子/分母 形式,只能求得近似值,因此提供”有效数字“选项.使用者可依 需求或驱动器的资料宽度 自行选择!其实 这类机构本来就存在误差的,直径或圆周 无法量测准!一般会让 机构转一圈,量测皮带实际走的距离,再输入到”周长栏“,是一个缩小误差的方法,提供给大家参考!


 


发表评论