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Hallo Zusammen,

ich soll einen Montageautomaten konstruieren.
Aus Taktzeitgründen kommen pneumatische oder elektrische
Antriebe nicht in Frage!

Wir haben allerdings eine vergleichbare Maschine die mit Kurvenscheiben
realisiert wurde. Leider ging das Wissen in Pension! ;-(

Ich stehe gerade ganz am Anfang, ein Montagekonzept sowie Vorstellungen
dazu habe ich genügend. Scheitern tut es allerdings an der Auslegung der
Kurvenscheiben.

Vorgaben:

CAD-System: SolidWorks (Ohne Zusatzprogramm für Kurvenscheiben)
Taktzeit: 800ms
Bewegungen: 5 Verschiedenen Funktionseinheiten die einen fixen ablauf haben!
Die Bewegungen sind relativ einfach, es wird ein gewisser Hub gefahren, nach einer
evtl. Rastzeit wird der selbe Hub wieder in die Andere Richtung zurückgelegt!

Die Hübe sowie die Zeiten die dafür verfügbar sind, kann ich ermitteln.
Wie stelle ich das an, dass ich von einem s/t Diagramm auf den Spline für die
Kurvenscheibe komme und dass die Bewegungen in der richtigen Reihenfolge ablaufen?

Vielen Dank für die Hilfe!

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F223_000452_1.JPG

Hallo,

herzlich willkommen auf CAD.DE

Mit welcher SWX Version arbeitest DU? (Stichwort Profil ausfüllen)

Kurvenglieder findest hier in der Toolbox! Ist kein Zusatzproramm .

Die Toolbox ist allerdings bei SWX Standart nicht dabei.

Deshalb meine Frage nach der genutzten Version.

MfG
Andreas

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Hallo,

sorry ich habe mich gerade frisch registriert, ich werde mein Profil noch
vervollständigen!

SWX Version: 2009

Die Toolbox wäre mir glaub ich aufgefallen, bin sonst einer der versierteren Anwender.

[Diese Nachricht wurde von scherl9 am 17. Sep. 2010 editiert.]

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F223_000452_2.JPG

Hallo scherl9,

da Du nur SWX 2009 angibst kann ich immer noch nicht sagen geht oder geht nicht

Das muss aktiv sein also Haken gesetzt.

MfG
Andreas  

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Hallo,

wenn Du's von Hand berechnen willst, empfehle ich:
Dubbel und 5-gradiges Polynom

als Freeware gibt's z.B.:

http://www.freeware.de/download/kurve-ok-nt_27741.html

(hab ich nicht getestet)

Gruß, Torsten

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Die Freeware habe ich bereits probiert, ich erhalte aber leider nie ein vernünftiges Ergebniss.

Man kann sich dort eine Kurfenscheibe anzeigen lassen, allerding befinden sich dort immer Sprünge zwischen meinen erstellten Abschnitten!

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Und das könnte nicht daran liegen, daß in dem von Dir vorgegebenen Winkel kein Sprung- und Ruckfreier Übergang von einer Raste zur anderen möglich ist?

Gruß, Torsten

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Hmmm, könnte sein.

Allerdings kriege ich es immer noch nicht hin.

Ich möchte 30mm Hub fahren und davor eine bestimmte Zeit still stehen:

Eingegebene Werte für den ersten Abschnitt siehe Bild, dann würde ich 2 weitere Abschnitte erstellen?!

Der Grund- und Rollendurchmesser ist mir ziehmlich egal, mit Lambda weiß ich nicht was anfangen!

Vielen Dank!

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Was für'n Bild?

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Unbenannt.JPG

Dieses, sorry!

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Hallo,

definitiv nicht, diese Checkbox ist bei mir nicht vorhanden, das heißt aber nicht,
das ich die Option nicht über unsere Engeneering Service Abteilung beantragen kann.

Kannst du mich ein bisschen über die Funktion des Tools aufklären?

Wieviel Know How steckt mit dieser Anwendung noch dahinter?
Kann man dabei auch mehrere Kurscheiben, die zusammenspielen sollen, berechnen?

Vielen, vielen Dank für die Antworten!

Tut schon gut wenn man weiß, dass es jemanden gibt, der einem das evtl. erklären kann!

@Torsten: Kannst du mir evtl. eine Anleitung für die Berechnung von Hand geben?
In meinen Maschinenbaulehrbüchern kann ich dazu nichts finden! (Roloff Matek)

[Diese Nachricht wurde von scherl9 am 17. Sep. 2010 editiert.]

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F223_000452_3.JPG

Hallo,

schau mal hier rein!

Da bekommst Du einen guten Überblick was geht.

MfG
Andreas

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Nein, möchte ich hier eigentlich nicht, daher der Hinweis auf den Dubbel.

Kurzversion:
- Du hast Dein s/t-Diagramm, was man bei der Kurvenscheibe auch als s/alpha-Diagramm benutzen kann.
- Beispiel bei zwei Rasten und zentrischem Stößel: von 0°-100° Stößel auf r=80, von 150° bis 250° Stößel auf r=120
- was Dir jetzt fehlt, sind die Kurven von 100° auf 150° und von 250° auf 360°
- für diese Kurven kannst Du z.B. 5-gradige-Polynome verwenden
- Randbedingungen für die Polynome sind eine stoßfreie und ruckfreie Bewegung des Stößels
- stoßfrei bedeutet: keine Geschwindigkeitssprünge in der Bewegung
- ruckfrei bedeutet: keine Beschleunigungsprünge in der Bewegung
- damit erhälst Du für die Polynome folgende Randbedingungen:
-- Das einzelne Polynom trifft an seinen Endpunkten die Rasten
-- die erste Ableitung des Kurvenpolynoms (Geschwindigkeit) ist in den Rast-Startpunkten und Rast-Endpunkten gleich 0
-- die zweite Ableitung des Kurvenpolynoms (Beschleunigung) ist in den Rast-Startpunkten und Rast-Endpunkten gleich 0
- Sind pro Kurve sechs Gleichungen.
- 5-gradiges Polynom hat sechs (bislang unbekannte) Polynomkoeffizienten
- Fazit: läßt sich lösen
- Anwendung von Mathematik: Ableitungen erstellen, Gauß'sches Eliminationsverfahren
- Ende: Berechnung von jeweils sechs Polynomkoeffizienten für zwei Kurven (Polynome)
- wenn eine Rolle am Stößel ist, muß man noch die Kurven und Rasten entsprechend versetzen

... oder Du benutzt ein Programm...

Ich will Dir ja nicht zu nahe treten, aber warum gibt man Dir eine solche Aufgabe, wenn Du noch nie was mit Kurvenscheiben gemacht hast?

Gruß, Torsten

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s-tDiagrammKurvenscheiben!.zip

Hallo Leute,

erstmal danke für die Hinweise!!!

Das mit der SWX Toolbox bekomme ich in den nächsten Tagen freigeschaltet!

Warum ich so eine Aufgabe erhalte?

--> Naja ich denke, weil mir zugetraut wird, dass ich mir das Wissen aneignen kann,
    und ich glaube, es wird auch dieses mal funktionieren.

Ich war heute am Vormittag in der Firma und habe ein provisorisches Weg-Zeit Diagramm erstellt. Die Hübe und Taktzeiten dazu beruhen vorerst auf Erfahrungen.

Ich werde mich also am Montag daran machen dieses s-t Diagramm in ein s-alpha Diagramm umzuwandeln.

Ich habe mir dazu folgende Vorgehensweise dazu ausgedacht:

Vorerst berechnete Taktzeit:

624ms (abzgl. 334ms Kettentakt - in der Zeit steht die Kurvenscheibe die durch einen Servomotor über einen Zahnriemenantrieb angetrieben wird)

Also: 360° entsprechen 290ms

Kann ich hier einfach so auf den Winkel rückrechnen und mir die genannten s-alpha Diagramme erstellen?

Wenn ja, wie gehts dann genau weiter?

P.S.: Mit der Freeware Kurve_ok_nt komme ich immer noch nicht klar, es spuckt mir einfach keine brauchbaren Ergebnisse aus! Hat das App zufällig jemand in Verwendung, bzw. nimmt mir SWX mit der Toolbox diese Berechnungen ab?

Viele, viele Grüße aus Tirol!

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http://www.dmg-lib.org/dmglib/main/portal.jsp

In der Volltextsuche gibt es ein Buch von Prof. J. Volmer zur Auslegung von Kurvengetrieben.
http://www.dmg-lib.org/dmglib/main/portal.jsp?mainNaviState=browsen.docum.viewer&phyPageNo=2&id=104009

Ich hoffe der Link geht.

Mit Excel oder Mathcad kommt man damit auch zu Kurvenscheiben

Möge sich dein Wissen erweitern ;-)

Viele Grüße aus Sachsen

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Zitat:

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Original erstellt von scherl9:
Taktzeit: 800ms
Bewegungen: 5 Verschiedenen Funktionseinheiten die einen fixen ablauf haben!
Die Bewegungen sind relativ einfach, es wird ein gewisser Hub gefahren, nach einer
evtl. Rastzeit wird der selbe Hub wieder in die Andere Richtung zurückgelegt!

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Ich vermute mal, dass es hier um eine Montagemaschine geht. Um da noch mal einen etwas anderen Anstoß zu geben: Dank Linearantiebstechnik geht mittlerweile einiges, was früher nicht möglich war. Schau z.B. mal nach den PPU-E von Schunk. Die sind - je nach bewegter Masse und Hub - bei deinen 0,8s noch lange nicht am Ende.

Ich persönlich nehme Kurvenscheiben nur, wenn gar nichts anderes mehr möglich ist, weil sie das unflexibelste Bauteil sind, das aus Urgroßvaters Maschinenbau noch überlebt hat. Wo an einem Linearantrieb bei einer Produkt- oder Ablaufänderung ein Programmierer eine halbe Stunde verbringt, kannst du bei einer kurvengesteuerten Maschine angefangen von der Konstruktion noch mal den kompletten Maschinenbau in Gang setzen.

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Perfection is our goal. Excellence will be tolerated.
Thank you for your understanding.

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wenn man so einen Programmierer hat ;-)
So flexibel wie das Zeuch auch ist:
zuverlässig wird es meist nicht. Außer man kann auf ein stehendes Heer von engagierten Inbetriebnehmern zurück greifen ! Es scheitert ja teilweise schon an deren Gesamtüberblick für die Maschine. Oder der Konstrukteur muß ca. 50% Programmierer sein, um ihnen die Aufgabe vorneweg so detailliert zu schildern, daß die Betriebsarten usw. alle klar wären.

Ich bin mal schon fast auf dem Weg mit dem Gürtel auf den Speicher hinauf gewesen !
800ms ist noch recht fad - da kann elektrisch beinahe gehen. Wenn die 5 Hübe auf enegem Raume konzentriert wären, gäbs vermutlich thermische Probleme.

Zu den mechanischen Kurvenscheiben:
pm an mich ! oder email. Wir klären das dann mal abends telefonisch.
Ich habe ganz ähnliche Dinge hier zu tun. Ist nicht soo dramatisch.

Grüssle

Bernt

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Mach was Du willst - aber will das richtige.

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Von wegen Zuverlässigkeit: Wie bei allem , was man einbaut, muss man sich natürlich auch hier genau mit der Funktion auseinandersetzen und verstehen, wo die Grenzen sind. Jede Antriebsform hat ihre eigenen Spezialitäten und will entsprechend verwendet werden. Dann wird es auch zuverlässig.

Ceterum censeo, dass ein Konstrukteur immer auch auf die Inbetriebnahme gehört, 1. für den Überblick, 2. um selbst was zu lernen und zu sehen, wie sich die eigene Konstruktion in der Realität verhält und 3. um den Programmierern zu erklären, was die Maschine eigentlich machen soll.
Bei Programmierern, mit denen die Kommunikation nicht so toll geklappt hat, habe ich mir auch schon mal die Programmstruktur zur Genehmigung vorlegen lassen. Ein paar Grundkenntnisse in SPS-Programmierung braucht ein Anlagenkonstrukteur auf jeden fall.

Aber alles in allem hatte ich bisher (mit einer Ausnahme) immer sehr engagierte Inbetriebnahmeteams incl. Programmierer, so dass ich den Gürtel immer anbehalten habe. ;-)

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(dass ich keine echten Skizzen zum Software-Entwurf erhalten  konnte, da nicht vorhanden erklärt es wohl...)

zur Vorgehensweise Mechanik-Entwurf empfehle ich:
a) Bewegungsplan über 360° Kurbelwinkel aufstellen und pflegen
b) prüfen von Hüben, Masse-Beschleunigungen, Federkräften (und Wegen!)
c) prüfen auf Kollisionen Hebel mit Kurve, Kontaktwinkel der Kurven usw.

zu a)
ich mache das mit 3D-Bauteilen, die 360mm lang sind (1mm=1°KW) und die Höhe des Abtriebshubes besitzen. Anstiege und Abstiege sind bei mir als Spline dran. Kollisionspunkte kann man auch dran basteln. Elektrische Hübe / Positionen etc. modelliere ich auch hinein.
Die Zeichnungsableitung dieser 3D-Baugruppe ist dann der Plan. Positionsnummern geben die Kurvennummern

b) Federn müssen die Massen bewegen können und dürfen nicht überspannt werden. Katalogwerte für dynam. Hub beachten !! (-10% ist gut)
Hier kann man ganz toll das CAD-Modul (beim Inventor) zur Abschätzung der Kräfte usw. einsetzen, bzw. um genau zu wissen, wann das Bauteil welchen Punkt erreicht. Da kann man auf 3-4-5° genau die Abtriebshübe aneinander vorbeilaufen lassen.
c) die Kurven aus dem CAD-Modul von Hand durchbewegen und die Sache ansehen. Hebel darf ja nicht aufsetzen usw.

Fertigungsdaten würde ich nicht aus dem Inventro-Modul beziehen ! Das interpoliert da bissel komisch in Grenzfällen. Außerdem kommt es noch darauf an, was man mit dem Bewegungsplan vorhat. Kommt auf das CAD-Modul an, meins ist in manchen Belangen unbrauchbar (kein Hub über den Nullpunkt möglich, kein absteigender Hub vom Start weg usw.). Man muß dann u.U. tricksen.

Grüssle

Bernt
Edit ergänzt das ganze noch.

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Mach was Du willst - aber will das richtige.

[Diese Nachricht wurde von BerntStein am 20. Sep. 2010 editiert.]

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Konzeptpneumatisch+elektrisch.JPG ModulBsp.JPG Taktzeitanalyse.JPG

Hallo Zusammen!

Danke für die Tipps.

Elektrische Achsen kommen auf Grund der bewegten Massen und Taktzeiten nicht in Frage.
Bei den kleinen Hüben mit wenig Gewicht bringt eine Linear-EH von Bsp. THK nix, da bin ich genauso schnell mit einer kleinen pneumatischen Achse, nur vieeeel günstiger.

Das Problem mit den Steuerungstechnikern kennt glaub ich jeder Konstrukteur, ich habe bei jedem 5. Modul solch kapitale Fehler in den Abläufe, dass ich andauernd mit dem Programmierer Software durchgehen muss.

Zu den Tipps:

-) An dem Buch bin ich dran, das werde ich schon alleine fürs Verständniss lesen, das wird allerdings knapp, denn in 3 Wochen ist KO-Ende.

-) Ich habe heute die SWX Toolbox erhalten und ein wenig damit rumgespielt, liefert ganz brauchbare Ergebnisse. Ich habe noch Probleme bzgl. dem Austragen der Skizzen,
gibt es eine Option für eine Kammscheibe, ich konnte nur Aussen, Innen und Nutscheibe finden. Eine Erklärung hierzu wäre super.
Ausserdem lässt sich die Scheibe nich mit dem Stößel verknüpfen, da die Ablaufkurve aus lauter einzelnen Kurven besteht und somit keine durchgängige Bahn darstellt.

-) @Bernt:

Ich würde das Thema gerne mit dir besprechen, ich werde mich mogen am Abend bei dir melden (ca. 19:00 OK?), ich würde das nämlich gerne von der Firma aus machen, ansonsten wir das  teuer von Österreich aus!

Danke für den Firmen Tipp, das wäre die nächste Frage gewesen!

P.S.: Wie garantierst du, dass die Kurven stoß- und ruckfrei sind?

-) Eine Taktzeitanalyse gibt es bereits, oder besser gesagt 10 davon in versch. Varianten und mit versch. Komponenten.

Ihr dürft bitte nicht vergessen das es sich um eine Linearmontageanlage handelt, bei den 800ms sind die 334ms Kettentaktzeit auch schon dabei.

Es stehen also 466ms zur Verfügung um folgende Bewegungen zu fahren (siehe Anhang!)

Ich habe auch noch das alte Konzept, Taktzeitanalysen und ein Bsp. angehängt.

Vielen Dank!

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Wer Rechtschreibfehler findet darf sie behalten!

[Diese Nachricht wurde von scherl9 am 20. Sep. 2010 editiert.]

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TaktzeitBalkendiagramm.JPG

Hier noch der 4. Anhang!

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Wer Rechtschreibfehler findet darf sie behalten!

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F223_000452_4.JPG F223_000452_5.JPG F223_000452_6.JPG

Hallo,

Zitat:

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Ausserdem lässt sich die Scheibe nich mit dem Stößel verknüpfen, da die Ablaufkurve aus lauter einzelnen Kurven besteht und somit keine durchgängige Bahn darstellt.

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Da bietet sich an die Kurve mit Spline anpassen zu behandeln!

Dadurch erhälst Du eine geschlossene Kurve die nicht aus Teilsegmenten aufgebaut ist.

Ergebnis, eine Fläche auf der sich tangential verknüpfen lässt.

MfG
Andreas

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Gibt es eine Möglichkeit eine Wulstscheibe zu generieren, der Stößel wäre dann mit 2 Lagerstellen (1 x Innen & 1 x aussen) quasi fix eingespert und könnte nicht mehr abheben?

Mfg Peter

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Wer Rechtschreibfehler findet darf sie behalten!

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Hallo,

wenn Du die Skizze der Kurve hast lässt sich doch eigentlich alles modellieren!

Auch eine (wenn ich das richtig verstanden habe) Scheibe mit T Nut außen.

Sorry , bin kein Kurvenguru kenn mich aber ein wenig mit modelling in SWX aus

MfG
Andreas

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Ah, ok!

Hab nicht daran gedacht, dass ich jetzt ja einen Splne habe.
Einfaches Offset in Nutbreit würde also genügen, oder?

Danke für den Denkanstoß!

Übrigens bringen mich die Fortschritte zum nächsten Problem.
Gibt es irgendwelche speziellen Sachen die man bei der Fertigung beachten muss?

THX!

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Wer Rechtschreibfehler findet darf sie behalten!

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Hallo Peter,

der Vor bzw. Hinterschnitt eines Fräsers auf Kurve ist ein Problem

kommt aber stark darauf an wie Dein Bauteil aussieht!

Wenn Du ein Bild von Deinem Bauteil hast kann ich mehr dazu sagen.

MfG
Andreas

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AuswahlSWX.png

Hallo Zusammen,

kann mir jemand bzgl. der Auswahl der "richtigen" Kurveform
bzw. Bewegungsart helfen.

Für welche Bewegungen stehen die versch. Kurven? 

Im Anhang findet ihr ein Bild welches meine Auswahlmöglichkeiten zeigt!

Vielen Dank im Voraus!

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Wer Rechtschreibfehler findet darf sie behalten!

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kannst mich ja nachher im Gschäft anrufen - ich stempel dann auf Pause.

Nummer kommt per pm.

Ich dokter grad auch an den nächsten Nocken rum, bzw deren Planungsunterlagen.
Wenn man es 1-2 mal gemacht hat, ist es eine Freude.

Grüssle

Bernt

Und:

wie es aussieht, sind die Nocken auf verschiedenen Wellen. Also dürften wohl die Wellen zwar synchron laufen, aber nicht eine 100% zueinander ausgerichtete Nut. Also muß man die Kurven vermutlich verdrehbar montieren. Demzufolge wäre der Einsaztz des CAD-Moduls möglich sein. Inventor zumindest könnte das. Man modelliert halt alle Kurven mit eigenem Dreh-Nullpunkt und richtet dann bei IB aus.

Die Bewegungsgesetze unterscheiden sich halt darin, wie Steil die Kurve maximal wird und wieviel Federkraft benötigt wird. Ob es ruckt oder mehr schwingt usw.

Die Kurven mit den Stößeln zu verknüpfen halte ich für unnötig. Keinesfalls würde ich die Kurve mit irgendeinem unbestimmten Spline nachmodellieren. Das verändert das Gesetz dann...
Kann man machen, wenn man die Spline-Fuktion kennt und deren Beschleunigungs und Ruck usw-Werte kennt und akzeptiert.
Ich würde empfehlen nur vorne die Linearen Hubwege der Werkzeuge zu betrachten und dort die Weg-Zeit-Diagramme anzusetzen.
Im CAD nur die Endlagen und Kollisionspunkte anfahren bzw. kontrollieren. (Positionsbedingungen einspeichern geht betimmt in SWX).
Dann die Abstände der Rollen in diesen Positionen messen und ins Modul eintragen und Kurve generieren.

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Mach was Du willst - aber will das richtige.

[Diese Nachricht wurde von BerntStein am 23. Sep. 2010 editiert.]

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