同步帶傳動的環(huán)形自動裝配線-核心機械部件

伺服電機驅(qū)動/同步帶傳動的環(huán)形自動裝配線，以環(huán)形導(dǎo)軌作為工件/工裝夾具的循環(huán)軌道，具有短節(jié)拍，高剛性，準(zhǔn)停等優(yōu)點，如下視頻中的案例為汽車火花塞的自動裝配線：

機械核心部件如下：

一：環(huán)形導(dǎo)軌系統(tǒng)

環(huán)形導(dǎo)軌及其滑座，詳細說明，請參考：環(huán)形導(dǎo)軌應(yīng)用-高速/精密環(huán)形流水線/生產(chǎn)裝配線

二：同步帶

內(nèi)帶鋼絲繩，打有安裝孔位，其上可安裝“皮帶穿行組合件”，詳細說明，請參考：環(huán)形導(dǎo)軌滑座和同步帶間的連接機構(gòu)的設(shè)計要點

三：皮帶穿行組合件

帶有橡膠襯套，減小加減速沖擊；橡膠襯套在外力的作用下可產(chǎn)生些許變形，防止在鎖緊進行二次精定位的時候引起伺服電機報警，請參考：環(huán)形導(dǎo)軌/伺服電機驅(qū)動/二次定位：

進行伺服電機選型時，由于是多個滑座同步驅(qū)動，建議選擇同樣功率轉(zhuǎn)速情況下的大慣量電機。如果電機慣量偏小，加減速會比較慢，也有可能產(chǎn)生過沖現(xiàn)象。

伺服電機采用位置控制模式時：一般環(huán)形線的應(yīng)用，電機只往一個方向轉(zhuǎn)動，很少有正反轉(zhuǎn)的應(yīng)用；要保證把正確的機械傳動系統(tǒng)的傳動比值，輸入到電氣控制系統(tǒng)中；這可以大大減小甚至消除機械傳動系統(tǒng)產(chǎn)生的累計誤差：

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(zhì)量：m (Kg)

摩擦力：f=μ*m*g 導(dǎo)軌潤滑塊施加在導(dǎo)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(qū)動力：水平應(yīng)用：F=（F加速 f）/η；垂直應(yīng)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(zhuǎn)速計算

線速度：V （m/min）

減速電機輸出轉(zhuǎn)速：n2=V/(2*r*3.14/1000) (rpm)

以平滾輪導(dǎo)軌為基礎(chǔ)的機器人導(dǎo)軌系統(tǒng)

應(yīng)用平滾輪導(dǎo)軌，可方便裝配機器人導(dǎo)軌系統(tǒng)，作為機器人第七軸使用；通常配套的傳動系統(tǒng)為齒輪齒條傳動系統(tǒng)；環(huán)形導(dǎo)軌式高速循環(huán)線，小車可在環(huán)形導(dǎo)軌上做高速循環(huán)運動：為了縮短循環(huán)線節(jié)拍，那就需要在盡量短的時間里把小車加速到預(yù)設(shè)的線速度。如下為導(dǎo)軌和齒條的安裝示意圖，兩根導(dǎo)軌平行布置，齒條位于兩條導(dǎo)軌之間，且以其中一根導(dǎo)軌的背面作為安裝基準(zhǔn)，省去了麻煩的導(dǎo)軌和齒條的對齊工作：如果采用滾珠導(dǎo)軌，由于結(jié)構(gòu)的原因，就沒有辦法采用上述這種安裝方式，而往往采用如下這種安裝方式，導(dǎo)軌和齒條的對齊工作非常麻煩，特別是對長行程的應(yīng)用來說：滑座上一共有12個外球面滾輪和平導(dǎo)軌接觸，外球面滾輪均為精密滾輪，精度等級為P4級；3個滾輪為一組，分別在平導(dǎo)軌的經(jīng)過表面淬硬的3個面滾動，可承受惡劣的受力狀況：