Kabelführung im Theta, x, y Motion Control System. Besser drinnen oder draußen?

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Ich baue eine Bewegungssteuerungsplattform mit 3 DoF: 1 Rotationsachse (Theta) und 2 kartesischen (x, y). In den meisten Anwendungen, wie der Betätigung des Handgelenks, haben Sie eine XY-Stufe mit einem rotierenden Servo als Nutzlast der Stufe. Diese Konfiguration funktioniert gut, da nur ein geringer Teil der Strom- und Datenverkabelung zum nichtlinearen beweglichen Teil der Plattform übertragen werden muss.

Für meine invertierte Anwendung ist der Stapel umgekehrt. Die rotierende Achse kommt zuerst (von der Montageebene), wobei der Tisch als Nutzlast der rotierenden Plattform verbunden ist. Jetzt muss fast die gesamte Verkabelung (Stromversorgung, Befehl, Sensor usw.) zum nicht linear bewegten Abschnitt verlegt werden.

Ich kann zwei breite Ansätze sehen:

  1. Die innere Spur, ich verlege die Verkabelung durch das Rotationszentrum.

  2. Auf der Außenspur verlege ich die Verkabelung außerhalb des Außendurchmessers der rotierenden Plattform.

Mathematisch kann ich sehen, dass (1) zu einer minimalen Kabellänge, aber maximaler Torsionsbelastung führt, während (2) zu einer maximalen Kabellänge, aber einer minimalen Torsionsbelastung der Drähte führt.

Meine Frage ist, dass ich nur begrenzte Erfahrung mit Kabelführung (und den damit verbundenen Trägern, Strategien und Produkten) in nichtlinearen Anwendungen habe.

... welcher Ansatz ist in der Praxis besser?

Die Kosten sind hier nicht wirklich das Problem. Ich interessiere mich mehr für Zuverlässigkeit, einfache Konstruktion, Verfügbarkeit kommerzieller Komponenten (sagt etwas über die Popularität der Technik aus) usw.

zB die generischen Konzepte, warum Sie eines über das andere wählen.

... natürlich, wenn du ein paar Teilenummern für mich hast, wäre ich nicht verärgert <- ich weiß, dass ich das hier nicht fragen soll ;-)

DrFriedParts
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Interessante Frage, ich bin einige Male über dieses Problem gestolpert. Frustrierend, aber es ist eine Lernerfahrung :) Ich werde sehen, ob ich meine Gedanken später zu einer guten Antwort zusammenfassen kann.
Manishearth
Ich glaube nicht, dass die Route die Kabeltorsion beeinflusst - vielmehr bestimmt der Durchhang in den Kabeln, wie viel Torsionskraft auf die Kabel ausgeübt wird - die Option hängt wahrscheinlich von Ihrer Einrichtung ab, welche einfacher zu erreichen ist (verfügbarer Platz vs. Anzahl der Kabel und ob es passt)
Rononchn
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Stellen Sie in jedem Fall sicher, dass Sie Kabel kaufen, die speziell für "High-Flex" -Betriebe entwickelt wurden. Dies hält viel länger.
WildCrustacean
θ
Vielen Dank. Ich wollte wirklich. Ich arbeite an einem Modell. Ich werde es so schnell wie möglich hochladen lassen. Entschuldigen Sie die Verspätung.
DrFriedParts

Antworten:

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Ich habe eine Reihe von Systemen in dieser Konfiguration gesehen und die meisten haben sich für eine externe Lösung entschieden. Ein Grund dafür ist unter anderem die Kontrolle des Biegeradius. Bei einer Außenbahn ist die Biegung an allen Positionen offensichtlich und es ist klar, wenn Sie keine Spur mehr haben .

Wenn Sie sich Gedanken über die Komplexität der Verkabelung machen, können Sie mehr Elektronik auf die gedrehte Bühne stellen. Anstatt also Motor, Encoder und andere Kabel entlang der Energiekette zu führen, müssen Sie nur Strom- und Datenleitungen verwenden, und alles andere erledigen per Remote-I / O.

Ich habe an einem Ort gearbeitet, an dem diese Technik mit Schleifringen für einen sich kontinuierlich drehenden Roboter verwendet wurde. Es hatte zwei Scara-Arme und die gesamte Steuerelektronik für sie auf einer drehbaren Plattform montiert. Die Datenschleifringe waren schrecklich laut, daher musste die Datenverbindung mehr ECC als normal haben, aber alles funktionierte gut.

Mark Booth
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Das andere Problem bei Schleifringen besteht darin, dass sie kleine Widerstandsänderungen verursachen, die dazu führen können, dass die Kondensatoren in Ihrer Motorsteuerung ausfallen.
Ian