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目前市場上還有另外一種環(huán)形線體:采用分度臺驅動凸輪盤,凸輪盤和小車鏈上的凸輪嚙合,拖動小車鏈:
此種傳統(tǒng)線體,有如下幾個缺點:
一:結構復雜
為了限制小車除了運動方向之外的兩個方向的自由度,需要有左邊,右邊,和下邊三根導向導軌,結構復雜;凸輪有磨損的時候,更換和調(diào)整極其不方便:
二:規(guī)格少
小車間距,只有少數(shù)幾個值,可供選擇;風度臺的分度規(guī)格限制了小車間距選擇范圍。
三:承載能力有限
一家廠商的選型資料中,建議的負載僅為2KG。
四:速度低
一家廠商的選型資料中,快的節(jié)拍為0.16秒走完80mm, 線速度僅為1m/s左右。
環(huán)形導軌特殊應用-多滑座-獨立齒輪驅動
特殊運動軌跡的環(huán)形導軌,具有一體式齒圈;其上有12個滑座,每個滑座通過齒輪齒圈傳動,均可實現(xiàn)獨立控制并根據(jù)實際需要采用不同的加減速曲線:
每個滑座上帶一個伺服電機,此應用采用了先進的控制總線,12臺伺服電機串聯(lián)在一起,其中的一臺伺服電機和導電滑環(huán)連接,通過導電滑環(huán)供電和傳輸信號,防止了滑座連續(xù)做一個方向的循環(huán)運動時的導線纏繞問題。導電滑環(huán)的說明:電氣設計過程中,如果機械部分需要360度連續(xù)旋轉時,導線和旋轉部件之間的連接,就會遇到導線纏繞問題;同時由于兩排導軌之間的距離過大,會導致滑座經(jīng)過直線圓弧導軌結合處時,滾輪和導軌之間的瞬時間隙過大,導致運行很不平穩(wěn)。這個時候,就需要一個電旋轉連接器,俗稱電滑環(huán)來實現(xiàn)傳輸動力和信號的旋轉連接:
環(huán)形導軌/伺服電機驅動/二次定位
以環(huán)形導軌為核心的精密環(huán)形流水線,可通過伺服電機驅動實現(xiàn)初定位,再通過滑座鎖緊系統(tǒng)實現(xiàn)二次定位,從而實現(xiàn),重復定位精度可達或超 /-0.05mm;下圖為可實現(xiàn)二次的氣缸驅動滑座鎖緊系統(tǒng):
為了實現(xiàn),首先要確保初次定位的準確性,然后通過二次定位進行修正;能夠修正,就意味著滑座在初次定位之后是可以稍微沿著導軌左右移動的;滑座和皮帶/鏈條之間的連接,必須是彈性的,滑座稍微移動的時候,皮帶/鏈條是不動的;非常重要的一點是:循環(huán)線工作的過程中,始終有多個小車的凸輪位于蝸桿的螺旋槽中,可傳遞大的加速力。如果是剛性的話,進行二次定位的時候,會導致皮帶/鏈條和電機軸的竄動,引起伺服電機報警;
二:切向力計算
加速度:a (m/s2)
摩擦系數(shù):μ=0.02
安全系數(shù):fs
效率:η=95% (齒輪齒條的傳動效率)
移動部件質量:m (Kg)
摩擦力:f=μ*m*g 導軌潤滑塊施加在導軌上的小值摩擦力(具體數(shù)值,請參考樣本)
加速力:F加速=m*a
加速時總的驅動力:水平應用:F=(F加速 f)/η;垂直應用:F=(提升重量 F加速 f)/η
考慮安全系數(shù),F(xiàn)總=F*fs
加速力矩計算
小齒輪節(jié)圓半徑:r(mm)
加速力矩:T=F總*r/1000 (Nm), 此加速力矩就是需要的減速電機的輸出扭矩。
轉速計算
線速度:V (m/min)
減速電機輸出轉速:n2=V/(2*r*3.14/1000) (rpm)