2009压轴大戏，06年做的五轴CNC

h2feo4 · 发表于 2009-12-31 21:27:00

机械部分是我这里一位超级高手06年用业余时间做的
五杆五轴，五自由度并联机床，主体结构模仿metron公司P800M型并联机床，并重新进行了细节设计
刚开始用的是步进电机，07年改装成了伺服电机
进度：机械部分已完成，算法部分大体完成，主要剩余工作量是数控系统的开发
之前用的是51单片机控制，速度慢得难以容忍
后因种种原因暂停开发，已闲置两年
如果阿莫有兴趣，这个东西也许可以重新搞起来

早期照片：
绗架结构，工作空间接近1m3

(原文件名:复件 DSC01503.JPG)

有全套Solidworks模型和图纸

(原文件名:床身框架-万向铰.jpg)

当初为了控制它购买了PMAC2运动控制卡，但一直没时间进行深入开发

(原文件名:ourdev_580390.jpg)

他的原型metron公司P800M型并联机床（图中是P1000，P800M的图找不到了）

(原文件名:c04fd2ed60.jpg)

至于这个东西有多大威力，可以参考metron公司的视频
点击此处下载 ourdev_521148.rar(文件大小:8.00M) (原文件名:temp0.part1.rar)
点击此处下载 ourdev_521149.rar(文件大小:8.00M) (原文件名:temp0.part2.rar)
点击此处下载 ourdev_521150.rar(文件大小:8.00M) (原文件名:temp0.part3.rar)
点击此处下载 ourdev_521151.rar(文件大小:4.70M) (原文件名:temp0.part4.rar)

wxws · 发表于 2009-12-31 21:36:43

牛B 东西

longquan · 发表于 2009-12-31 21:48:28

怎么玩？

h2feo4 · 发表于 2009-12-31 21:49:27

驱动单元，照片是06年的，还是用步进电机，07年已全部换成交流伺服

(原文件名:DSC01501.JPG)

主轴单元，因为当时缺钱，买不起电主轴，只留了个空的安装位置

(原文件名:DSC01502.JPG)

foshan_lcy · 发表于 2009-12-31 21:50:15

关注一下

armok · 发表于 2009-12-31 21:50:48

NB啊！

很感兴趣。。。有空研究一下先。。

h2feo4 · 发表于 2009-12-31 21:53:23

当年的第一代控制板，还是51做的

(原文件名:机床.jpg)

h2feo4 · 发表于 2009-12-31 21:57:34

时间挺长了，有不少照片/视频埋在若干备份包中，我慢慢往出挖

Roader · 发表于 2009-12-31 22:01:26

膜拜中。

h2feo4 · 发表于 2009-12-31 22:01:26

机械部分设计文件

(原文件名:20091231B.PNG)

shunzi6 · 发表于 2009-12-31 22:04:21

bluejay · 发表于 2009-12-31 22:07:54

威力挺强大的，阿莫有机会可以组织研究下。

yanglinquan · 发表于 2009-12-31 22:23:27

这么好的东西怎么要放弃了。阿莫接力呀！

lamus · 发表于 2009-12-31 22:25:27

这构思对近期国内地产开发一定拉上关系.建房式五轴CNC.

augustfan · 发表于 2009-12-31 22:40:38

很强

shanyan · 发表于 2009-12-31 22:47:19

dingdangCat · 发表于 2009-12-31 22:47:39

这种并联机构控制软件是咋个弄的，自己写的？

h2feo4 · 发表于 2009-12-31 22:49:16

传统机床通常靠巨大的床身，精密的导轨来保证精度
而很多并联机构根本连导轨都没有，主轴（或工作台）只靠几根细杆支在空中，能有刚度、精度么
答案是，不但有，而且比传统结构更好

像很多传统雕刻机，Y轴组件在X轴的运动平台上，Z轴组件在Y轴的平台上，最后刀尖到工作台之间的误差，是XYZ三轴误差的累积
而很多并联机床，每个轴的驱动器都直接安装在机架上，直接驱动主轴平台，最终误差是各个轴的平均

从受力上来说，传统机床很多部件要承受“弯矩”，例如导轨，故机身必须足够强大来保证不发生大的形变
而很多并联机床，连杆是“二力杆”，只受“拉压”
设想一根细长的钢棒，想把它沿长度方向拉伸或者压缩是非常困难的，而相比起来，弯曲则容易得多
故通常并联机构在同样刚度是，比传统结构要省很多材料

一般工作空间1m3的机床要5吨以上了，而楼主位这台两个人就能轻松搬走

当然大部分并联机构也有缺陷，就是控制算法比较麻烦
并联机床也叫虚拟轴机床
像传统机床，例如XYZ轴之类的，每个轴都有一个电机驱动，我想移动X轴，只要让X轴电机运动即可
而并联机床，通常结构是严重耦合的，例如我想让主轴沿X方向平动，必须让所有的电机协调动作才能完成
只动一个电机的话，主轴只会在空中画出一条奇怪的曲线
所以只里面设计较多的数学算法，也是设计并联机床的主要难点

h2feo4 · 发表于 2009-12-31 22:50:23

回复【16楼】dingdangCat
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当然要自己写
你觉得这种东西可能有现成的控制软件么？
我们之前已经把核心算法都做完了

dingdangCat · 发表于 2009-12-31 22:53:42

回复【16楼】dingdangCat
-----------------------------------------------------------------------

当然要自己写
你觉得这种东西可能有好用且开源的控制软件

**********************************************************************

厉害厉害，可惜没的资金支持如果做成了可真的不得了了

vermon · 发表于 2009-12-31 23:26:53

festo有一个类似的用高速电缸做的看过相当牛皮速度非常快

h2feo4 · 发表于 2009-12-31 23:28:39

主轴可以从垂直状态到水平状态

(原文件名:spindel.gif)

jiadu · 发表于 2009-12-31 23:35:13

挺有意思

xingcn · 发表于 2009-12-31 23:36:51

只能用牛B来形容。

xingliu · 发表于 2009-12-31 23:37:37

NB啊。这东西强啊。真长见识。

STM32_Study · 发表于 2009-12-31 23:37:41

太强大了！！

这个能够达到什么样的精度呢？

Yaksa · 发表于 2009-12-31 23:41:34

前2天刚听结构大哥吹5轴,今天就看到了

vermon · 发表于 2009-12-31 23:56:41

我对这个非常兴趣
不知道无机酸大哥可不可以多传点资料

h2feo4 · 发表于 2009-12-31 23:59:53

回复【27楼】vermon
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资料非常多哈，不要着急，慢慢连载

(原文件名:标题.JPG)

(原文件名:01_ALU_01.jpg)

(原文件名:01_ALU_02.jpg)

(原文件名:01_ALU_03.jpg)

(原文件名:01_ALU_04.jpg)

joyko · 发表于 2010-1-1 00:11:28

灰常佩服！

gang2980 · 发表于 2010-1-1 00:15:17

相当的N!!

augustfan · 发表于 2010-1-1 00:17:28

精度呢是多少

h2feo4 · 发表于 2010-1-1 00:22:34

精度还没有测试过
因为没有合适的场地，机架仅仅是摆在地面上，没有固定，无精度可言
要把地基做好调平，地脚螺钉上紧才可能有精度

vermon · 发表于 2010-1-1 00:30:43

严重关注这个帖子

3rocks · 发表于 2010-1-1 00:31:22

Amazing and fun as well. Wish I could work on it.

real_zyf · 发表于 2010-1-1 00:32:29

回复【25楼】STM32_Study
太强大了！！

这个能够达到什么样的精度呢？
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回复【31楼】augustfan
精度呢是多少
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你能做多高就多高-_-||

cqfeiyu · 发表于 2010-1-1 00:34:12

立体雕刻机

damoplus · 发表于 2010-1-1 00:43:48

佩服，大开眼界了！

armok · 发表于 2010-1-1 01:10:39

这真的是一个超级牛的项目。

无机酸觉得，我们网站可以接手这个项目吗？

感觉这个项目的软件难度非常大。这是一个需要持久作战的项目。我们网站可以统筹及进行一些资源上的投入。

shunzi6 · 发表于 2010-1-1 01:12:55

10年了上来顶一贴

wqm8181 · 发表于 2010-1-1 01:20:57

今年的展会上华中数控展了一台这种结构,他好像是8轴的.这种东东目前只是一种玩物,高性估计不行.

h2feo4 · 发表于 2010-1-1 01:21:09

回复【38楼】armok 阿莫
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可以深入交流一下
但我不敢拍板，因为这不是我一个人的项目，机械部分是一位超级高手做的，我只负责电气部分
项目暂停第一个是原因是缺人手，尤其是软件高手，另一个原因是没有经费
坐标变换的数学问题我们已经解决，但缺乏一个适当的数控系统
如果没有新鲜血液注入，我估计就算再过两年也做不出来

h2feo4 · 发表于 2010-1-1 01:24:35

回复【40楼】wqm8181 数控黑客
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并联是未来的趋势，目前做的很好的比较少，但是有
并联机床的速度、刚度、精度不是以往任何一种机床能比拟的

Argee · 发表于 2010-1-1 01:29:38

高啊！不过运动轨迹确实太复杂。

这得学数学的人了。

x9fish · 发表于 2010-1-1 01:36:32

牛啊
无机酸不要灰心，摆出来受到关注，慢慢会有合适的人选出现。
一个项目找到合适的合作者是成功的关键，不用急。
选人不当我这几天深受其害。

armok · 发表于 2010-1-1 01:42:54

回复【40楼】wqm8181 数控黑客
今年的展会上华中数控展了一台这种结构,他好像是8轴的.这种东东目前只是一种玩物,高性估计不行.
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我也觉得这东东是概念性的，目前没有多少实用价值。但却是值得研究的超前技术。

DSP_2812 · 发表于 2010-1-1 09:24:52

这个灰常有难度，阿莫慎入

DSP_2812 · 发表于 2010-1-1 09:26:16

这个适合在科研院所里先搞几年，花花咱们交上的不能花的钱

sunhotway · 发表于 2010-1-1 09:39:12

NB啊!

hnxtxhg · 发表于 2010-1-1 09:40:06

2009年最强悍的贴子，愿h2feo4 无机酸能与阿莫合作，制造出中国最好的,最先进理念的JJ.

vermon · 发表于 2010-1-1 09:45:09

对这个结构非常感兴趣
上个比较详细的介绍
http://www.molds.cn/html/2008/09/06102806117.htm

leoyang · 发表于 2010-1-1 09:47:49

在机器人控制里面，就有用最终的坐标，反推算各个关节的位置，和LZ的这个东西，是否有类似的原理

lolo88 · 发表于 2010-1-1 10:34:04

顶。
*这个只能雕刻，不能像铣床一样洗铁吗？

*主轴不动，工作台动，行吗？

thinkingback · 发表于 2010-1-1 10:35:02

牛B啊~~

quzegang · 发表于 2010-1-1 11:26:21

新年第一天尽然发现这么牛的东东

CadProE · 发表于 2010-1-1 12:22:02

这个课题有点大啊，看网上的评价：
“从1994年美国开发出“虚拟轴机床”以来，这种新型装置已成为国际研究的热点之一，纷纷探索开拓其实际应用的领域。并联机床，又称“虚拟轴机床”，是空间机构学、数控技术、计算机软硬件技术和CAD/CAM技术高度结合的高科技产品，被誉为“21世纪的机床”，成为数控机床家族中最有生命力的新成员。并联机床实质上是并联机器人技术与机床技术相结合的产物。”

似乎国内也有商品化的产品了。

ggddll · 发表于 2010-1-1 12:40:54

个人觉得这个东西可以实现的，简单的说属于坐标变换！-------有个数学高手分析建立一个变换方程后与常规的没有太大差别了！
期待阿莫考虑！

avr-qq · 发表于 2010-1-1 12:58:00

哈, 46 楼不知道阿莫的性格

h2feo4 · 发表于 2010-1-1 15:03:54

回复【56楼】ggddll
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坐标变换的数学算法我们早就解决了，不是问题

回复【52楼】lolo88
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雕刻和铣除了刀具不同以外并没有什么本质不同
主轴动还是工作台动本质上是完全相同的，做成什么样看需求
如果要加工大型工件，一般工件不动主轴动，如果加工小零件，通常主轴不动工件动

z1234 · 发表于 2010-1-1 15:52:18

机械部分是我这里一位超级高手06年用业余时间做的
五杆五轴，五自由度并联机床，主体结构模仿metron公司P800M型并联机床，并重新进行了细节设计
刚开始用的是步进电机，07年改装成了伺服电机
进度：机械部分已完成，算法部分大体完成，主要剩余工作量是数控系统的开发
之前用的是51单片机控制，速度慢得难以容忍
后因种种原因暂停开发，已闲置两年
坐标变换的数学算法我们早就解决了，不是问题
*************************************************
感兴趣的是这种种原因中最大的原因是什么？或者能不能列列其中几项？

lolo88 · 发表于 2010-1-1 16:05:44

楼主:

现在做的这个理论上铣平面，x--y约多大面积？？？

h2feo4 · 发表于 2010-1-1 16:11:15

回复【60楼】lolo88
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大概有直径1m左右的范围

ggddll · 发表于 2010-1-1 16:49:13

回复【59楼】z1234 无知者
机械部分是我这里一位超级高手06年用业余时间做的
五杆五轴，五自由度并联机床，主体结构模仿metron公司P800M型并联机床，并重新进行了细节设计
刚开始用的是步进电机，07年改装成了伺服电机
进度：机械部分已完成，算法部分大体完成，主要剩余工作量是数控系统的开发
之前用的是51单片机控制，速度慢得难以容忍
后因种种原因暂停开发，已闲置两年
坐标变换的数学算法我们早就解决了，不是问题
*************************************************
感兴趣的是这种种原因中最大的原因是什么？或者能不能列列其中几项？
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经费

nian2yu3 · 发表于 2010-1-1 17:38:44

感觉这个不错呀，看着有点机器人的感觉了

ggddll · 发表于 2010-1-1 18:51:51

开源搞不？---------------------开源赞助100RMB

cinderellah · 发表于 2010-1-1 18:54:36

超级nb啊~可惜要是能坚持做下去就好了~

ju748 · 发表于 2010-1-1 19:08:29

牛啊。。佩服的五体投地。。

sufeila · 发表于 2010-1-1 19:28:29

顶一下.

能插一腿更好 ;)

dragonathust1 · 发表于 2010-1-1 19:37:30

我有兴趣，最好能先把机械部分做好，软件和算法部分可以慢慢研究

h2feo4 · 发表于 2010-1-1 19:41:03

回复【68楼】dragonathust1
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机械部分06年就做好摆在那里，核心算法07年也做完了，就差软件和部分控制电路

gaochaoning · 发表于 2010-1-1 20:28:03

好贴。开眼界。

nongshifeng · 发表于 2010-1-1 21:24:16

相当佩服，没能继续下去很可惜了

vy328854275 · 发表于 2010-1-1 21:32:18

又见好东西～～

SkyGz · 发表于 2010-1-1 21:52:40

顶,这个不错啊, 有钱继续深入发展这个应该不错吧

hwbrat · 发表于 2010-1-1 22:13:11

坐标变换都解决了，还不能跟mach3对接吗？

h2feo4 · 发表于 2010-1-1 22:28:34

回复【74楼】hwbrat
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用mach能解决什么呢，是能动一动（仅仅要能动的话我早就做到了），但是完全没有实用价值
无法使用手摇轮，没有限位，不能显示当前坐标，无法设置原点

undeadhuman · 发表于 2010-1-1 23:09:44

终于看到传说中的四轴、五轴是什么样子的了。呵呵。

楼主做这个感觉起点好高啊，跨过了好几代雕刻机。呵呵。

TRINAMIC · 发表于 2010-1-1 23:24:20

在德国的展会上见过德国也有一家做这种设备

kebaojun305 · 发表于 2010-1-1 23:48:34

新年的第一天就看到这么NB的东西。顶。

JJLuo · 发表于 2010-1-2 02:06:18

除了牛B我还能用什么来评价呢！

ggddll · 发表于 2010-1-2 09:19:35

要不老许拿个20W做这个项目如何------------这个东西成本不会太高的。
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个人觉得这个是一个划时代的东东！

lookavr · 发表于 2010-1-2 09:28:45

强悍,好未来

lolo88 · 发表于 2010-1-2 10:35:45

好机器。

这是好项目，也就财大气粗阿莫有这个能力..........

castro · 发表于 2010-1-2 10:55:38

目前在研究这种机构，不过不是用于机床的，算法问题基本上有现成的，不过应用于机床的话滚珠丝杆和铰链设计是一个很大的难点。
不过尝试一下未尝不可，至少以目前的水平在非高精度复杂曲面的加工上还是有很大的优势的。支持阿莫搞个。

richey07 · 发表于 2010-1-2 11:58:40

adeng2002 · 发表于 2010-1-2 12:46:34

还在学校的时候在图书馆借过一本并联机床的专门著作，里面写得比较详细，包括结构原理，算法实现，机械元件选择。书名不记得了，应该包括并连机床四字，附带一光盘。
记得里面的算法好像说从目标坐标XYZ推算虚拟轴伸缩位移坐标很容易，从虚拟轴位移坐标推算目标位置姿态坐标则不可行。还提到了并联机床的仿真软件，意大利还是以色列的

adeng2002 · 发表于 2010-1-2 13:00:39

刚才找了下，竟然没找着。
四五年时间过去了，相关著作应该出了不少了

JQ_Lin · 发表于 2010-1-2 13:23:44

ZNB
佩服无机酸和那位超级机械高手。

h2feo4 · 发表于 2010-1-2 13:47:04

回复【86楼】adeng2002
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说的是这本吧，我这里有，很不错的书，强烈推荐
另外还有《高等空间机构学》，理论分析比较有深度

(原文件名:070120124349544.jpg)

armok · 发表于 2010-1-2 13:50:13

回复【80楼】xuyiyi 许意义
快枪手无机酸要么不出手，一出手就是一个新亮点，与众不同，将JJ都比得掉了身价，何时有成品？老许预订一台。
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这东东的身价不凡。估计商业成品肯定过百万元 :)

不过以后山寨化后，做到十万元以下也有可能。

ggddll · 发表于 2010-1-2 13:55:41

回复【90楼】armok 阿莫
回复【80楼】xuyiyi 许意义
快枪手无机酸要么不出手，一出手就是一个新亮点，与众不同，将JJ都比得掉了身价，何时有成品？老许预订一台。
-----------------------------------------------------------------------
这东东的身价不凡。估计商业成品肯定过百万元 :)
不过以后山寨化后，做到十万元以下也有可能。

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我的观点是成本不用上1百万！-----成本不高的。

h2feo4 · 发表于 2010-1-2 14:01:02

回复【90楼】armok 阿莫
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这东西机械部分成本其实可以做到恐怖的低，值钱的东西就是算法
商品机型至少要几百万

dingdangCat · 发表于 2010-1-2 14:21:21

今天下午就去把书借回来看看

tfdsensor · 发表于 2010-1-2 14:30:00

这东西研发没有200W就不要去试，ABB有一个快速抓取装置的机器人也是这种模式。速度快得惊人。
内核部分估计dsp或者fpga才有戏。另外机械精度也并非能够随意降低成本，如果做抓取用途就无需高精度了。
另外200W的研发不包括高手的人工费用：-）
国内有钱的高校等可以申请这样的项目烧钱来玩，别老整什么xxx在xxx上面的应用的课题，无聊又浪费资源。

lileistone · 发表于 2010-1-2 14:30:42

相当强的帖子，2010年第一个回帖就是这儿了
相当佩服

zhaoxucsu · 发表于 2010-1-2 14:39:46

不得不尊重知识的价值呐，呵呵

itelectron · 发表于 2010-1-2 14:48:37

强悍

steel · 发表于 2010-1-2 15:07:54

这东西精度不能保证，关键是控制

cancer · 发表于 2010-1-2 15:16:06

解决算法的话,感觉这才是个人DIY所需要的东西,体积小,重量轻,精度控制在一般要求下足够了

xiaolei0428 · 发表于 2010-1-2 15:34:42

对前辈们只能用敬仰来形容

2009压轴大戏，06年做的五轴CNC

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！