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000129緊湊工件轉移
26
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擠出機構利用線性導軌
重載線性導軌
| 產品名稱 | 重載線性導軌，樹脂固定器，可互換，輕預緊力 |
|---|---|
| 零件號 | sxwz28 - 400 |
| 特性 | 沒有相互的球接觸，樹脂保持器提供低噪音和平穩的運動。 |
*下表中的橙色單元格表示本例中使用的部件編號。
選擇標準
鐵路的力量
可用的大小
線性導軌適用於重載，樹脂固定器，可互換，預緊力輕
| 類型 | 塊數 | 材料 | 硬度 |
|---|---|---|---|
| 標準 | 1·2 | 碳鋼 | 58 hrc ~ |
| 寬塊通孔 | |||
| 寬塊絲錐孔 |
■尺寸和尺寸
| 塊 類型 |
總高度 | 導軌長度(以1mm為增量配置) | 塊尺寸 | 軌道寬度 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1塊 | 2塊 | 寬度 | 長度 | ||||
| 1塊 | 2塊 | ||||||
| 標準 | 24 | 100〜1480 | 160～1480 | 34 | 56.8 | 56.8 x 2個。 | 15 |
| 28 | 160〜1960 | 220〜1960 | 42 | 65.2 | 65.2 x 2個。 | 20. | |
| 33 | 160〜1960 | 220〜1960 | 48 | 81.6 | 81.6 * 2件。 | 23 | |
| 42 | 200〜1960 | 280〜1960 | 60 | 96.4 | 96.4 * 2個。 | 28 | |
| 寬 塊 |
24 | 100〜1480 | 160〜1480 | 52 | 56.8 | 56.8 x 2個。 | 15 |
| 28 | 160〜1960 | 220〜1960 | 59 | 65.2 | 65.2 x 2個。 | 20. | |
| 33 | 160〜1960 | 220〜1960 | 73 | 81.6 | 81.6 × 2個。 | 23 | |
| 42 | 200〜1960 | 280〜1960 | 90 | 96.4 | 96.4 x 2個。 | 28 | |
選擇步驟
直線導軌選擇步驟
- 確定應用條件
- (運動質量、進給速度、運動方式、壽命)
↓
- 臨時選擇線性襯套規格
- (塊型、整體高度、軌道長度根據使用條件臨時選擇)
↓
- 基本安全檢查
-
- 許用載荷
- 使用壽命
- 預加載
準確的信息
■預緊力和精度標準(帶塑料固定架的重載線性導軌，可互換，輕預緊力)
(μm)
| 徑向間隙 | -4~0(h24·28) |
|---|---|
| -5~0(h33·42) | |
| H尺寸公差 | ±20 |
| H的對變異 | 15 |
| 昏暗的容忍度。W2 | ±30 |
| W2的對變異 | 25 |
(μm)
| 導軌長度(mm) | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| -80年 | 81 - 125 | 126 - 200 | 201 - 250 | 251 - 315 | 316 - 400 | 401 - 500 | 501 - 630 | 631 - 800 | 801 - 1000 | 1001 - 1250 | 1251 - 1600 | 1601 - 2000 | |
| 運行的並行性 | 6 | 6.5 | 7 | 8 | 9 | 11 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20. | 23 | 26 |
性能信息。
■線性導軌的額定負載(可互換的重載塑料導軌，輕預緊力)
| 總高度 | 基本額定負荷 | 允許靜力矩 | |||
|---|---|---|---|---|---|
| C(動力)kN | C0(靜態)kN | 媽 N·m |
MB N·m |
Mc N·m |
|
| 24 | 7.9 | 15.6 | 74 | 62 | 78 |
| 28 | 11.1 | 21.8 | 124 | 104 | 149 |
| 33 | 17.9 | 33.5 | 242 | 203 | 266 |
| 42 | 27.3 | 50.5 | 415 | 305 | 480 |
技術計算
直線導軌的使用壽命計算
- 使用壽命
- 當線性係統在外加載荷作用下運動時，滾動表麵和滾道受到重複應力。由於材料疲勞，這種應力會引起鱗片狀的剝落。直到出現剝落的總運行距離是線性係統的“壽命”。
- 額定壽命
- 額定壽命是90%的同類型直線導軌在相同條件下，不發生剝落損壞所能達到的總行程距離。額定壽命可以用基本動態額定載荷和施加在直線導軌上的實際載荷來計算，如下圖所示。
-
- 在實際使用線性導軌之前，必須計算負載。為了得到直線往複運動時的載荷，必須考慮運動時的振動和衝擊以及施加在直線導軌上的分布載荷。工作環境溫度也會影響這些部件的壽命。當考慮到這些條件時，計算將是:
-
- L:額定壽命(公裏)
- fH:硬度係數(見圖1)
- fT:溫度因子(見圖2)
- fC:接觸係數(見表1)
- fW: Load Factor(見表2)
- C: Basic Dynamic Load Rating (N)
- P:外加載荷(N)
- 硬度係數(fH)
-
對於線性應用，導軌和球軸承必須有足夠的硬度。如果不這樣做，負載額定值會降低，壽命也會降低。
- 溫度因子(fT)
-
當線性係統的溫度超過100℃時，硬度會下降，因此，允許負載和壽命會降低。
*請在產品頁麵上的耐溫度範圍內使用直線導軌。
- 接觸係數(fC)
-
表1。接觸因素
每軌塊數接觸係數fC
1 1.00 2 0.81 3. 0.72 4 0.66 5 0.61 一般來說，在一條軌道上使用兩個或兩個以上的積木是很常見的。在這些情況下，每個塊上的載荷將根據加工精度而變化，並且不會有均勻分布的載荷。因此，每個塊的允許負載將根據軌道上使用的塊的數量而變化。
- 負載因數(fW)
-
表2。負荷係數
使用條件 弗蘭克-威廉姆斯 無衝擊/振動，低速:15米/分鍾。或更少 1.0 - -1.5 無明顯衝擊/振動，中速:60米/分鍾。或更少 -20 - 1.5 具有衝擊/振動，高速:60米/分鍾。或更多的 2.0 - -3.5 要計算直線導軌所受的載荷，除了物體重量外，還必須得到運動速度、力矩載荷以及各隨時間的變化量所對應的慣性力。然而，在往複運動應用中，由於振動和衝擊的影響，很難得到準確的計算。因此，使用表2簡化壽命計算。
- 應用荷載P計算方法
- 當對塊體施加荷載時，用下式將力矩荷載換算為施加荷載。
-
- P:外加載荷(N)
- F:向下負荷(N)
- C0:靜負載額定值(N)
- MA:允許靜力矩-俯仰方向(N·m)
- MC:允許靜力矩-滾動方向(N·m)
- Lp:俯仰方向加載點距離(m)
- Lr:加載點滾動方向距離(m)
選擇標準
支架安裝類型所需的這種應用
可用的大小
■浮動接頭-支架安裝類型
| 部件名稱 | 材料 | 表麵處理 | |
|---|---|---|---|
| 主體 | 鋼球固定板 | 丁腈橡膠 | - |
| 杆頭插座 | 1018碳鋼 | 三價鉻酸鹽 | |
| 帽 | 52100軸承鋼 | ||
| 鋼球固定器 | |||
| 球座 | |||
| 情況下 | 鑄鐵30級 | ||
| 線程 | 1018碳鋼 | ||
| 安裝部分 | (m8 ~ m12) | 低碳鋼 | |
| (m14 ~ m26) | 鑄鐵30級 | 瓷漆 (藍色) |
|
■尺寸和尺寸
| 線程迪亞。球 | 總長度 | 主體外徑。 | 總寬 | 核心 高度 |
允許偏差 |
|---|---|---|---|---|---|
| M8−1.0 | 49.5 | φ30 | 31 | 16 | 0．5 |
| M10−1.25 | 61.5 | φ36 | 43 | 19 | ０．７５ |
| M12−1.5 | |||||
| M14−1.5 | 110 | φ51 | 51 | 26 | 1 |
| M16−1.5 | |||||
| M18−1.5 | 120 | ||||
| 錳−1.5 | 145 | φ62 | 62 | 32 | 1.5 |
| M26−1.5 | 173 | φ69 | 69 | 37 |
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應用程序概述
目的
- 一種設計，其中線性導軌是固定的，軌道移動，以幫助避免幹擾。附在鋼軌末端的推杆將工件推入傳遞箱。
使用要點
- 適用於不能用空氣來驅動傳遞機構的設計。
目標工件
- 樹脂夾(樹脂托盤)
- 外形尺寸:W67 × H70 × D80 mm
- 工件重量:170克× 3件= 510克
設計規範
操作條件或設計要求
- 外形尺寸:W663 × H373 × D164 mm
- 單軸機器人行程:300mm[活動行程:229 mm]
所需的性能
- 工件傳遞定位精度:±0.1 mm
- 要求工件傳遞載荷能力:2.4 kg
- 工件傳輸速度:350mm /s
主要部件的選擇標準
- 單軸機器人
- 滿足“最大承載能力≥活動部件質量+工件重量”的單軸機器人。
- 一種滿足傳輸速度規範且價格合理的機器人。
- 滿足傳遞行程的機器人。
- 線性指南
- 滿足允許力矩的直線導軌。
設計評價
主要部件驗證
- 驗證直線導軌是否承受負載力矩，機器人是否適合傳遞規格(負載能力、速度、行程)。
- 直線導軌允許力矩
- 直線導軌允許力矩:MB = 104 N·m(偏航)
- 單軸機器人最大推力:f = 150 N
旋轉中心到作用點的距離:I = 0.136 m
安全係數:e = 5倍
加載力矩:M = 150 N × 0.136 = 20.4
要求允許力矩:MB > M × e = 20.4 × 5 = 102 N·M
因此，選擇允許力矩為104 N·m的直線導軌。
- 傳遞質量:2.25 kg
- 直線導軌:0.92 kg，滑板:0.58 kg，盤:0.32 kg，夾爪:0.37 kg，爪爪:0.06 kg
- 工件質量:0.17 kg × 3件= 0.51 kg
- 摩擦係數:0.3(暫定值)
- 所需操作功率:工件質量x摩擦係數= 0.51 kg x 0.3 = 0.153 kg
- 所需可轉移質量
- 2.25 kg + 0.153 kg = 2.403 kg < 25 kg(單軸機器人最大負載能力)
- 需要的速度
- 1個周期:3秒
所需速度=(傳輸距離× 2) ÷ 3 = 458 mm ÷ 3 s = 153 mm/s
由於本式中不考慮加減速時間，
加速度:0.1 G = 980 mm/s²(暫定值)
設定速度:350mm /s < 500mm /s(單軸機器人最大速度)
加速時間=速度÷加速度= 350mm /s ÷ 980mm /s²= 0.33 s
加減速時的移動距離=加速度×加速時間÷ 2 = 980 mm/s²× 0.33 s ÷ 2 = 53.4 mm
設定速度時的移動距離=每周期的距離-加速/減速時每周期的移動距離= 229毫米× 2 - 53.4毫米× 4 = 244.4毫米
定速移動時間=定速移動距離÷定速= 244.4 mm ÷ 350 mm/s = 0.77 s - 1個周期= 0.77 s + 0.33 s × 4 = 2.09 s
- 邊際時間:3秒- 2.09秒= 0.91秒
- 1個周期:3秒
其他設計考慮
- 由於直線導軌安裝在工件傳輸台的正上方，因此安裝了一個滴水盤來捕捉多餘的油脂。
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