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直线模组选型与应用

摘要:直线模组有很多不同的分类,根据传动方式和驱动能源,分为丝杆直线模组(电机加丝杆传动,进一步高端化的KK模组)、同步带直线模组、气缸直线模组、电缸、直线电机、齿轮齿条。

一、直线模组的基本定义

直线模组有几种叫法,线性模组、直角坐标机器人、直线滑台等,是继直线

导轨、直线运动模组、滚珠丝杆直线传动机构的自动化升级单元。可以通过各个

单元的组合实现负载的直线、曲线运动,使轻负载的自动化更加灵活、定位更加

精准。

直线模组最早是在德国开发使用的,市场定位在光伏设备,上下料机械手、裁移设备、涂胶设备、贴片设备等,这种机械手能给这个行业的设备带来便利的点有:单体运动速度快、重复定位精度高、本体质量轻、占设备空间小、寿命长直线模组运用的范围一直在扩大,近几年,直线模组的开发更是快,尤其在深圳苏州等制造厂商做的很多,而且质量也不错,深受设备制造商的青睐直线模组发展至今,已经被广泛应用到各种各样的设备当中。当前已普遍运用于测量、激光焊接、激光切割、涂胶机、喷涂机、打孔机、点胶机、小型数控机床、雕铣杋、样本绘图机、裁床、移载机、分类机、试验机及适用教育等场所。
就当前广泛使用的直线模组可分为2种类型:滚珠丝杄和型同步带型。
滚珠丝杄型直线模组主要组成由:滚珠丝杄、直线导轨、铝合金型材、滚珠丝杆支撑座、联轴器、马达、光电开关等。
同步带型直线模组主要组成由:皮带、直线导轨、铝合金型材、联轴器、马达、光电开关等。

二、直线模组的分类

直线模组有很多不同的分类,根据传动方式和驱动能源,分为丝杆直线模组(电机加丝杆传动,进一步高端化的KK模组)、同步带直线模组(电机加同步带传动)、气缸直线模组(压缩空气驱动)、电缸(电机加丝杆传动)、直线电机(扁平型直线电机)、齿轮齿条(电机加齿轮和齿条传动)。

  • 按驱动能源分类:根据驱动能源不同,可分为气压驱动直线模组和电驱动直线模组。
  • 按传动方式分类:根据电机的传动方式不同,可分为丝杆模组(电缸)同步带模组、齿轮齿条模组。
  • 按传动连接方式分类:直线电机模组(扁平电机)

三、丝杆模组的特性与应用

3.1、丝杆直线模组组成

滚珠丝杄型直线模组主要组成由滚珠丝杄、直线导轨、铝合金型材、滚珠丝

杆支撑座、联轴器、电机、限位传感器等组成

滚珠丝杆:滚珠丝杄是将回转运动转化为直线运动,或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。滚珠丝杠由螺杄、螺母和滚珠组成。它的功能是将旋转运动转化成直线运动,这是滚珠螺丝的进一步延伸和发展,由于具有很小的摩擦阻力,滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。可在高负载的情况下实现高精度的直线运动。但滚珠丝杄不具备梯形丝杆的自锁能力,使用过程中需要注意。
直线导轨:直线导轨又称滑轨、线性导轨、线性滑轨,用于直线往复运动场合,拥有比直线轴承更高的额定负载,同时可以承担一定的扭矩,可在高负载的情况下实现髙精度的直线运动,除此之外一些精度较低的场合也可以用箱体直线轴承进行替代,但需要注意的是在承受扭矩和额定负载能力方面比直线导轨较差。
模组铝合金型材:模组铝合金型材滑台外形美观、设计合理、刚性好、性能可靠,生产成本低常被用于工业自动化设备上,通过精加工后组装成的模组刚度高,热变形小,进给稳定性髙,从而保证了自动化设备中运行高精度与高稳定性。
滚珠丝杆支撑座:滚珠丝杄支撑座是支撑连接丝杄和电杋的轴承支撑座,支撑座一般分:固定侧和支撑单元,固定侧的支撑单元装有经预压调整的的角接触球轴承。特别是在超小型式中,装有为超小型滚珠螺杠所开发的接触角45°的超小型角接触球轴承,能获得髙刚性、髙精度的稳定的回转性能。支撑侧的支撑单元使用深沟球轴承。支撑单元内部轴承中装入了适量的锂皂基润滑脂,用特殊密封垫圈进行密封,能直接安装,长期使用。
最佳轴承的采用考虑到与滚珠螺杠在刚性上的均衡,使用高刚性低扭矩的角接触球轴承(接触角30°、自由组合)。同时,超小型支撑单元装有为超小型滚珠螺杠所开发的超小型角接触球轴承。这种轴承接触角是45°,球径小、球数多,是具有高刚性、高精度的超小型角接触球轴承,能获得稳定的回转性能。
支撑单元的形状支撑单元有角型和圆型系列,可根据用途选择。小型且安装简便支撑单元是考虑了安装周围空间的、小体积的设计。同时,装入了经过调整预压的轴承,交货后就可直接进行装配,既降低了裝配工时,又可提高装配精度。当然,如果是需要节约成本的设计,也可以自制非标件轴承座,搭配外购轴承组合成支撑单元,批量应用在成本上是十分具有优势的
联轴器:联轴器是用来把两轴联接在一起,以传递运动与转矩,机器停止运转后才能接合或分离的一种装置。联轴器所联接的两轴,由于制造及安装误差、承载后的变形以及温度变化的影响等,往往不能保证严格的对中,而是存在着某种程度的相对位移。这就要求设计联轴器时,要从结构上采取各种不同的措施,使之具有适应一定范围的相对位移的性能。在非标设备直线模组中常用的联轴器是弹性联轴器,常见的类型有沟槽式联轴器、十字滑块式联轴器、梅花联轴器、膜片联轴器。
  • 非标自动化常用联轴器(经验总结)
  • 要求零背隙时,选膜片式或沟槽式
  • 要求传递高扭矩时,选用膜片式、十字形、梅花形
  • 伺服电机多配膜片式,步进电机则多选沟槽式
  • 十字形常用于气缸或绕膜电机场合,精密性能略逊(要求不高)
  • 限位传感器
直线模组中的限位传感器一般会用到槽型光电开关,槽型光电开关其实对射

式光电开关的一种,又被叫做U型光电开关,是一款红外线感应光电产品,由红

外线发射管和红外线接收管组合而成,而槽宽则就决定了感应接收型号的强弱与

接收信号的距离,以光为媒介,由发光体与受光体间的红外光进行接收与转换,

检测物体的位置。槽型光电开关于接近开关同样是无接触式的,受检测体的制约

少,且检测距离长,可进行长距离的检测(几十米)检测精度高能检测小物体

应用非常的广泛。

3.2、滚珠丝杆模组优缺点

  • 丝杄直线模组导程小,能将伺服电机的推力发挥到极致,一般导程越小的丝杆直线模组,推力就越大。一般应用于较大受力和负载的行业,比如伺服用到功率100W额定推力0.32N通过导程5m的滚珠丝杆能产生大约320N的推力。
  • 一般Z轴使用一般都是滚珠丝杆直线模组、滚珠丝杄直线模组还有一个方面的优势是其精度相对其他传动方式高,般丝杆直线模组重复定位精度±0.005一±0.02mm,根据定制者实际要求制作
  • 由于滚珠丝杆直线模组收到滚珠丝杆的细长比例的限制,一般的滚珠丝杄直线模组的行程都不能做太长,以直径/总长的1/50为最大值,控制在这个范围内,超出长度的情况需要适量降低运行速度。超过细长比长度的模组通过伺服电机高速转动,丝杄产生的共振会产生震动偏摆造成大的噪音和危险,滚珠丝杆装配时是两端支撑,丝杄过长不仅会造成联轴器容易松动,还有模组精度、使用寿命下降。以台湾上银KK模组为例,有效行程超过800m时可能发生共振,行程每增加100m时,最大速度应降低15%。

3.3、滚珠丝杆模组的应用

电动机十直线模组机构的动作平稳,精度和控制性能佳(可在行程内任意位

置精确停动),运行速度决定于电动机转速和丝杠螺距及执行机构的设计,比较

适用于中小行程场合,也是很多线性机器人所采用的机构形式。在自动化产业设

备中被广泛应用于半导体、LCD、PCB、医疗、激光、3C电子、新能源、汽车等

各类自动化设备中。

3.4、丝杄模组相关参数解释(以湖南天友直线模组为例)

湖南天友 TIAYO直线模组样册详情:

  • 重复定位精度:是指在同一模组上,应用相同的输出,完成多次重复的定位,所得到连续结果的一致程度。重复定位精度受伺服系统特性、进给系统的间隙与刚性以及摩擦特性等因素的影响。一般情况下,重复定位精度是成正态分布的偶然性误差,它影响模组多次运动的一致性,是一项非常重要的性能指标。
  • 滚珠丝杆导程:指的是丝杆模组中丝杆的螺纹间距,也代表着丝杆每旋转一圈,螺母在螺纹上前进的直线距离(单位一般为毫米:mm)。
  • 最高速度:指的是不同的导程下,模组所能达到的的直线速度最大值
  • 最大可搬运重量:模组运动部分可负载的最大重量,不同的安装方式会
  • 有不同的受力
  • 额定推力:当模组作为推力机构时,所能够达到的额定推力。
  • 标准行程、间隔:因为模组化购置带来的好处是选型快速,有现货。缺点则是行程是有标准的。虽然也可以和厂商订购特殊尺寸,但是常规的标准都是厂家给定的,所以标准行程就是指的厂商的现货型号,间隔则是不同标准行程的差值,一般由最大行程作为最大值,往下的等差数列。例如:标准行程100-1050mm,间隔50m,那么该型号的现货的标准行程则是:100/150/200/250/300/350..1000、1050mm

3.5、丝杆直线模组的选型流程

  • 根据设计应用工况来确定模组种类:气缸、丝杆、同步带、齿轮齿条、直线电机模组等。
  • 计算确认模組的重复定位精度:对比需求重复定位精度与模组重复定位精
  • 度,选择合适精度模组。
  • 计算模组的最高直线运行速度,确定导程:计算设计应用工况的运行速度,
  • 通过模组最髙速度选择合适模组,然后确定模组导程大小。
  • 确定安装方式及最大负載重量:根据安装方式计算负载质量及力矩。
  • 计算需求行程与模组标准行程:根据实际预估行程,匹配模组标准行程。
  • 确认模组搭配电机型号及配件:电机是否刹车、编码器形式、电机品牌。

4、KK模组的特性与应用

4.1、KK模组定义

KK模组是在滚珠丝杄直线模组的基础上的高端应用产品,又称单轴机械人,是由马达驱动的移动平台,由滚珠螺杄和U型线性滑轨导引构成,其滑座同时为滚珠螺杄的驱动螺帽及线性湑轨的导引滑块,汋了达到髙精度,采用磨制滚珠螺杆。

 

4.2、KK模组特点

  • 多工设计:整合驱动用的滚珠螺丝及导引用U型轨道,除提供精密直线运动。也能搭配多功能配件。在导入多用途的应用设计时非常方便,也能达成高精密性传动的需求
  • 体积小重量轻:U性轨道可当导引轨道,亦用搭平台结构,大幅缩小安装体积,并以有限元素法设计出最佳化结构,得到最佳刚性与重量比例。扭矩力与低惯量的平顺定位运动,可减少能源耗用。
  • 高精度与高刚性:由各方向的荷重对钢珠接触位置的变形量分析,得知此精密线性模组具有高精度与高刚性的特性。以有限元素法的最佳化结构设计,得到最佳刚性与重量比例。
  • 检测容易与配备齐全:定位精度、定位重现性、行走平行度及启动扭力等功能容易检测
  • 组装便利与维护容易:组装人员不需要专业熟手可以组装完成。良好的防尘与润滑,容易维护保养,提供机台报废后的再生利用。
  • 产品多样化,可搭配需要选用:
    1.     驱动方式:可分为滚珠丝杆、同步带
    2.     马达出力:可自行选配伺服马达,或步进马达
    3.     马达连接:直接、下接、内藏、左接、右接,依使用空间而定
    4.     有效行程:100-2000mm(依据丝杆转速限制)
    5.     可依据顾客需要制作客制化:单件或组合件的特殊设计制造,单轴可组合成多轴使用

4.3、KK模组与普通丝杆模组对比优势

  • 设计及安装容易、体积小重量轻
  • 高刚性、高精度(最高可达±0.003m)
  • 配备齐全、最适化设计模块化
  • 造价昂贵、成本较高

4.4、单轴机器人模组分类

单轴杋械人模组根据各种应用分为:
  • KK(高精度)
  • SK(静音)
  • KC(整合型轻量化)
  • KA(轻量化)
  • KS(高防尘)
  • KU(高刚性防尘)
  • KE(简易防尘)

4.5、KK模组附件选用

为了对应不同的使用需求,KK模组另外选购铝护盖、伸缩护套(风琴罩)、马达连接法兰、极限开关。
  • 铝护盖、伸缩护套(风琴罩):可防止异物、杂质进入KK模组之内影响使用寿命、精度、顺畅度
  • 马达连接法兰:可将各种不同类型的马达锁付于KK模组之上。
  • 极限开关:提供滑块定位、启动原点以及防止滑块超过行程的安全限制

4.6、KK模组应用

KK模组应用广泛,一般自动化设备均可应用,常用于以下设备中:自动锡焊机、锁螺丝机、料架零件盒取放、小型移栽设备、涂布机、零部件取放搬运、CCD镜头移动、自动喷漆机、自动上下料装置、切割机、电子元件生产设备、小型装配线、小型压机、点焊机、表面覆膜设备、自动贴标机、液料灌注分装、零部件检测设备、生产线工件整理、材料充填装置、包装机、刻印机、输送带位移、工件清洁设备等。

5、同步带模组的特性与应用

5.1、同步带模组定义

同步带线性模组是由线性导轨,同步带搭配铝挤型材连接电机所组成的一种直线运动装置,同步带直线模组可以实现高速、平稳、精确的运动,实际上,同步带直线模组技术提供了广泛的功能。推力,速度,加速度,定位精度和可重复性。同步带直线模组搭配机械爪,气爪,可完成各种动作。

5.2、同步带模组结构组成

  • 同步带型直线模组主要组成由:皮带、直线导轨、铝合金型材、联轴器、马达、光电开关等。
  • 同步带型的工作原理是:皮带安装在直线模组两侧的传动轴,其中作为动力输入轴,在皮带上固定一块用于增加设备工件的滑块。当有输入时,通过带动皮带而使滑块运动
  • 通常同步带型直线模组经过特定的设计,在其一侧可以控制皮带运动的松紧,方便设备在生产过程中的调试
  • 同步带型直线模组可以根据不同的负载需要选择增加刚性导轨来提高直线模组的刚性。不同规格的直线模组,负载上限不同
  • 同步带型直线模组的精度取决于其中的皮带质量和组合中的加工过程,动力输入的控制对其精度同时会产生影响。

5.3、同步带模组特点

  • 价格便宜,这点是相对于丝杄模组而言,价格只需要丝杆模组的1/5到1/4。这个价格是十分具有吸引力的,特别是对于预算有限的企业,更是如此、同步带直线模组速度更快,行程更长,可以制作长行程同步带模组,最长可达4m-6m以上,如果非标定制,行程还可以更长,适合长行程高速运行,运行速度可以达到2m/s以上。
  • 精度能够满足大部分行业的需求。同步带直线模组的精度可达±0.05m,也已经达到了高精度的程度,用于裁切某些东西,已经能够达到要求。经过标准厂商调教的同步带模组精度可达0.02mm。
  • 传动效率较丝杄模组髙(滚珠丝杄模组效率δ5%-90%,同步带模组效率高达98%)。
  • 龙门机构组合时一定要Y轴联接连杆联动,否则从动端会岀现迟滞运动不同步现象。
  • 同步带模组与丝杄模组相对而言不适用与需要高推力、高精密的设备。

5.4、同步带模组的应用

同步带模组应用广泛,一般自动化设备均可应用,常用于以下设备中:点胶

机、涂胶杋、自动锁螺丝杋、移栽杋械手、3D打卬机、激光切割、喷涂机、打

孔杋、小型数控杋床、雕铣杋、样本绘图机、裁床、移载机、分类机、试验机及

适用教育等场所。

5.5、同步带模组相关参数解释(以湖南天友同步带模组为例冫

湖南天友 TIAYO同步带模组样册详情

  • 重复定位精度:是指在同一模组上,应用相同的输出,完成多次重复的定位,所得到连续结果的一致程度。重复定位精度受伺服系统特性、进给系统的间隙与刚性以及摩擦特性等因素的影响。一般情况下,重复定位精度是成正态分布的偶然性误差,它影响模组多次运动的一致性,是一项非常重要的性能指标
  • 导程:指的是同步到模组中主动轮的周长,也代表着电机带动主动轮每旋转一圈,固定在同步带上的负载前进的直线距离(单位一般为毫米:mm)
  • 最高速度:指的是不同的导程下,模组所能达到的的直线速度最大值
  • 最大可搬运重量:模组运动部分可负载的最大重量,不同的安装方式会有不同的受力
  • 额定推力:当模组作为推力机构时,所能够达到的额定推力
  • 标准行程、间隔:因为模组化购置带来的好处是选型快速,有现货。缺点则是行程是有标准的。虽然也可以和厂商订购特殊尺寸,但是常规的标准都是厂家给定的,所以标准行程就是指的厂商的现货型号,间隔则是不同标准行程的差值,一般由最大行程作为最大值,往下的等差数列例如:标准行程100-2550m间隔:50m那么该型号的现货的标准行程则是:100/150/200/250/300/350….2500、2550mm

5.6、同步带模组的选型流程

  • 根据设计应用工况来确定模组种类:气缸、丝杆、同步带、齿轮齿条、直线电机模组等。
  • 计算确认模组的重复定位精度:对比需求重复定位精度与模组重复定位精度,选择合适精度模组。
  • 计算模组的最高直线运行速度,确定导程:计算设计应用工况的运行速度,通过模组最高速度选择合适模组,然后确定模组导程大小。
  • 确定安装方式及最大负載重量:根据安装方式计算负载质量及力矩
  • 计算需求行程与模组标准行程:根据实际预估行程,匹配模组标准行程
  • 确认模组搭配电机型号及配件:电机是否刹车、编码器形式、电机品牌

6、齿轮齿条模组的特性与应用

6.1、齿轮齿条模组定义

齿轮齿条模组是由线性导轨,齿条搭配铝挤型材连接电机、减速机与齿轮所组成的一种直线运动装置,采用电机驱动齿轮来回跑动结构,通过齿轮在齿条啮合运动结构,在齿条上来回带动,用以驱动运动模组,该机构在直线模组中很特别的设计,滑轨和齿轮非标结合一体化,成本非常低廉,且运动的形成非常长,导轨与齿条长度即可为行程长度,设计非常的巧妙。

6.2、齿轮齿条模组特点

  • 齿轮齿条模组在传动过程中会有自己所独有的运动特点:齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力,其圆周速度可达到2000m/s 以上,传递功率可达105KW,齿轮直径可从不到1mm到150m 以上。
  • 承载能力强,适用于重载,应用于自动上下料的析架机器人,堆垛机械手,物料搬运装置等。
  • 适合长距离输送运动,可通过拼接,无限延长输送距离,特别是对于长行程应用来说,相对于同步带和滚珠丝杠,齿轮齿条是一种极为适合的选择,其通过拼接几乎可以得到任意长度的行程;滚轮直线导轨通过拼接也几乎可以得到任意长度的行程;在工厂自动化设备中,可以经常看到齿轮齿条和滚轮导轨一起配套使用。滚轮导轨,可配独立的齿条,也可在滚轮导轨上直接加工出齿条成为齿条导轨,是现代机械中应用最广的一种机械传动。
  • 定位精度不高、磨损大、噪音大,普通级齿轮齿条模组精度在土0.1mm左右,但经过消隙处理后,精度可达士0.02mm,同时搭配降噪组件,齿轮齿条的运行噪音也可以大大降低。

6.3、齿轮齿条模组设计要点

对于应用在传动、并有冲击载荷的齿轮齿条传动场合,自己设计非标齿轮齿条模组时要注意以下几个方面:
  • 最好是设计成变位齿轮,而且是负变位齿轮,负变位将会有助于提高齿根的抗弯强度、有助于提高齿轮的耐冲击的能力。(一般的齿轮齿条模组可以采用正常的设计,不需要进行变位设计;齿条主要分为直齿齿条和斜齿齿条,搭配直齿/斜齿齿轮使用)
  • 齿面的热处理硬度不易太硬,HRC30一HRC35即可,齿面太硬会在冲击载荷下发生轮齿崩裂。
  • 齿面的淬火深度不易太深,一般为1/5m~1/10m (m:模数),要保持心部材料有足够的韧性,从而来缓冲外部的冲击载荷。
  • 在结构允许的前提下,模数m应该稍微选得大一点,对于有冲击载荷的开始传动尤为重要。
  • 有冲击载荷较大的工况,设计转速不易太高。
  • 结构要有足够的耐冲击能力、以及足够的保证齿轮齿条运行的刚度。

6.4、齿轮齿条模组应用

齿轮齿条模组应用广泛,一般自动化设备均可应用,常用于以下设备中:析架机械手、龙门架机械手、注塑机机械手、激光设备、印刷机械、钻孔机、包装机械、木工机械、自动机床、手动摇臂、自动工作平台等行业。

6.5、齿轮齿条模组的选型流程

  • 根据设计应用工况来确定模组种类:气缸、丝杆、同步带、齿轮齿条、直线电机模组等。
  • 计算确认模组的重复定位精度:对比需求重复定位精度与模组重复定位精度,选择合适精度模组。
  • 计算模组的最高直线运行速度,确定导程:计算设计应用工况的运行速度,通过模组最高速度选择合适模组,然后确定模组导程大小。
  • 确定安装方式及最大负载重量:根据安装方式计算负载质量及力矩。
  • 计算需求行程与模组标准行程:根据实际预估行程,匹配模组标准行程。
  • 确认模组搭配电机型号及配件:电机是否刹车、编码器形式、电机品牌。

7、电动推杆/电缸的特性与应用

7.1电动推杆/电缸定义

电动推杆又名电缸或直线驱动器,主要是由电机推杆和控制装置等机构组成的一种新型直线执行机构,可以认为是旋转电机在结构方面的一种延伸。电动推杆主要由电机、推杆和控制装置等机构组成,可以实现远距离控制、集中控制。电动推杆在一定范围行程内作往返运动,一般电动推杆标准行程在100、150、200、250、300、350、400mm,特殊行程也可根据不同应用条件要求设计定做。电动推杆可以根据不同的应用负荷而设计不同推力的电动推杆,一般其最大推力可达6000-120000N,空载运行速度可达500mm/s,电动推杆以直流或交流永磁电机为动力源,把电机的旋转运动转化为直线往复运动。

7.2电动推杆/电缸特点

  • 闭环伺服控制,控制精度达到0.01mm。
  • 精密控制推力,增加压力传感器,控制精度可达1%;很容易与PLC等控制系统连接,实现高精密运动控制。
  • 噪音低,节能,干净,高刚性,抗冲击力,超长寿命,操作维护简单。
  • 电缸可以在恶劣环境下无故障,防护等级可以达到IP66。
  • 长期工作,并且实现高强度,高速度,高精度定位,运动平稳,低噪音。
  • 液压缸和气缸的最佳替代品:电缸可以完全替代液压缸和气缸,并且实现环境更环保,更节能,更干净的优点。

7.3电动推杆/电缸分类

  • 按丝杠形式分:梯形丝杆式、滚珠丝杆式、行星滚珠丝杆式、行星滚柱丝杠式等。
  • 按减速形式分:蜗轮蜗杆式、齿轮式。
  • 按电机类型分:直流电机式(12/24/36V)、交流电机式(220/380V)、步进电机式、伺服电机式等。
  • 按用途分:工业推杆、医疗推杆、家电推杆、家居推杆等。

7.4电动推杆/电缸应用

  • 电动推杆/电缸应用广泛,一般自动化设备均可应用,常用在造纸行业、化工行业、汽车行业、电子行业、机械自动化行业、焊接行业等,在伺服压机、组装类设备和3C电子设备、六自由度平台中尤为常见。

7.5电动推杆/电缸的选型流程

  • 根据应用工况来确定模组种类:电缸、气缸、丝杆、同步带、齿轮齿条、直线电机模组等。
  • 根据应用工况确认电缸种类:紧凑型、滑台型、拉杆型、平台型。
  • 计算确认电缸的重复定位精度:对比需求重复定位精度与模组重复定位精度。
  • 计算电缸的位移模式最高运行速度:相同转速下,不同的导程会有不同的运行速度。
  • 电缸的推压模式最高运行速度:校核推压模式时的最高运行速度。
  • 电缸的推压模式最大输出推力:校核当电缸进入推压模式时的最大推力。
  • 确定安装方式及最大负载重量:根据安装方式计算负载质量及力矩。
  • 计算需求行程与电缸标准行程:根据实际预估行程,匹配电缸标准行程。
  • 确认电缸搭配电机型号及配件:电机是否刹车、编码器形式、电机品牌。

8、气动直线模组的特性与应用

8.1气动模组定义

气动模组是自动化工业领域广泛应用的直线驱动机构。在机床、自动化设备、机器人领域应用广泛。是由气缸直接驱动,气缸和直线滑轨的组合传动来实现滑台的直线移动。仅有良好的刚性和重复定位精度,其耐用性能,省力特性,负载能力都是在设计应用中着重注意的参数,气动工作滑台由气缸驱动的水平、垂直移动的一体式滑动的标准零组件加以组合,减少了设计及制作工时而且价格低廉、交货期短、定位精度高、行走速度快、高负载、可适应恶劣环境、安装简捷。

8.2气动模组特点

  • 组件标准化:实现气动设备的模块组件标准化。在搬运、传动、输送等作业中,水平方向和垂直方向均可使用,而且价格低、寿命长、维护保养容易。
  • 轻量化高刚性:使用挤制铝合金型材制造的基座与直线导轨相结合因而实现了轻量化和高刚性。高刚性、高精度、价格低、体积小、重量轻、铝合金结构、模组化设计、滑动台和底座经过阳极处后装入直线导轨,基座与滑动台搭配,实现了高刚性和负载容量。对负载负荷的变位量小,用于搭载的质量或外部负载变动的用途也能依然保持高稳定性。
  • 耐腐蚀性,适用面广:基座和滑座可选择铝合金其表面经过高耐腐蚀和耐磨性铝合金防蚀钝化处理(本色阳极氧化处理)此外选用不锈钢直线导轨、安装螺钉也全部使用特殊处理的电镀镍材质,因此具备充分的耐腐蚀性。

8.3气动模组应用

气动模组应用广泛,一般自动化设备均可应用,常用在工装夹取。移载、定位,自动化工作站,半导体设备、TFT-LCD液晶面板设备,太阳能设备,LED线上设备,机械内部XYZ轴工作平台、点胶、锁螺丝、视觉检测、量测设备等,高速高精度场所。

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