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      線性模組的安裝方法及其操作步驟

      線性模組的安裝方法及其操作步驟

        線性模組也叫精密定位模組,直線滑臺,單軸機械手等,是自動化工業領域對單軸直線運動裝置的稱呼。下面專門介紹一下線性模組的安裝方法及其操作步驟。

      1:線性模組對安裝臺面的要求:

      (1) 安裝線性模組的臺面在線性模組工作時會受到較大的沖擊力,因此安裝臺面應具有足夠的剛度和穩定性。安裝臺面剛度不夠會導致機械手在動作過程中產生抖動和共振現象,對作業產生不良影響。

      (2) 安裝臺面的平面度精度一般應小于0.05mm/500mm。對于高精密級,安裝臺面的平面度應小于0.02mm/500mm。

      (3) 在安裝條件許可的前提下,應盡可能增加線性模組底座和安裝臺面的接觸面積。安裝臺面平面度精度不夠,會降低定位精度下降,使直線導軌強制變形,從而影響使用壽命。

      (4)安裝前,應將安裝臺面上的異物、毛刺等清除。

       

      2、線性模組的安裝步驟:


      (1) 線性模組的基準側方位識別標記

           銀光(VINKO)線性模組的本體底座上的一側設計有方位識別溝槽,如下圖(注:并不是所有廠家生產的線性模組均有做基準側方位標記)。

          單軸機械手的基準側因同有方位識別標記的一側一致。



      (2) 定位銷的使用

      單軸機械手的本體底座上均設計有定位銷孔。定位銷孔用于機械手側向定位和基準側的定位。

      注意:
      采用銷孔定位時,銷釘深入的長度不能超過銷孔的深度,否則機械手本體底座無法與安裝臺面正常貼合。

      (3) 單軸機械手的安裝方法分為上鎖式安裝和下鎖式安裝。

      上鎖式安裝時,應先拆下防塵護蓋,將內六角螺釘穿過單軸機械手的本體底座,鎖附到安裝臺面的螺孔上。下鎖式安裝時,將內六角螺釘穿過安裝臺面,鎖附到本體底座的螺孔上。不同規格的安裝孔請參見對應的單軸機械手安裝尺寸圖。

      緊固螺釘時,請選用長度合適的螺釘,采用過短的螺釘會影響緊固的強度,采用過長的螺釘,可能會與機械手的滑動部分產生干涉,從而導致機械手的損壞。

        警告!
      采用下鎖式安裝時,使用過短的螺釘容易造成螺孔滑牙,從而影響安裝的強度。使用過長的螺釘可能會與機械手的滑動部分產生干涉,從而導致卡死和碰撞。

      (4) 單軸機械手安裝螺釘緊固扭矩參考值

      (5) 馬達的安裝:

      當馬達為客戶自行配備和安裝時,請客戶自行制作馬達同軸度安裝治具。依據馬達規格和對應的馬達說明書安裝馬達。安裝馬達時,請參照如下操作順序:

      5.1. 馬達直連型安裝時(采用膜片式聯軸器,左圖所示),請使用同軸度安裝治具將馬達安裝法蘭孔和滾珠絲杠軸端對中。

      馬達側面安裝時(右側所示),請務必保證兩個同步輪平齊(對齊誤差不能大于0.5mm)。


      5.2. 依次固定馬達法蘭安裝孔。

      5.3. 緊固馬達出力軸和聯軸器的緊固螺釘。

      5.4. 安裝防塵護蓋。

      5.5. 將馬達線纜和感應器線纜從馬達蓋出現孔穿出,并將馬達蓋安裝好。

       

      3、線性模組安裝后的精度測試:


      線性模組安裝后,應該對線性模組的水平行走平行度和垂直行走平行度進行測量,同時觀察運行噪音,順暢度等是否正常。。

      線性模組行走平行度的測定方法:

      1、水平行走平行度
      將線性模組的底座均勻固定在精密基準平臺上(平面度精度等級高于00級),將千分表架設于滑座上。調整直尺到滑臺的距離,使得滑座上的千分表指針在行程兩端的兩點到平行直尺的數值相等。在全行程內移動指針,千分表讀數的最大值和最小值的差值即為滑臺的水平行走平行度。標準產品的本體外觀為白色陽極處理,如需變更為黑色時加注該標記。

      2、垂直行走平行度
      將線性模組的底座均勻固定在精密基準平臺上(平面度精度等級高于00級),將千分表架設于滑座上。千分表指針接觸測量平臺基準面,在全行程內移動指針,千分表度數的最大值和最小值的差值即為滑臺的垂直行走平行度。

      以上文章為銀光(VINKO)公司技術研發部原創發布。


      電動滑臺工作力矩的計算和校核

      對于電動滑臺、直線模組、XY機械臂而言,對負載的計算和校核是選型過程中最關鍵的步驟。

      在絕大部分應用場合中,負載重心一般都會產生一定長度的力臂,因而都會受到力矩的作用。

      力矩是影響滾動部件壽命和精度最關鍵的因素之一。本文介紹了常用的安裝狀態下的各種工作力矩的計算方法,并提供了簡要的力矩計算工作軟件。


      力矩計算軟件工具下載:

      銀光模組滑臺力矩計算和校核軟件(R02).xlsx



      一、力矩的基本知識


      1、靜態容許力矩值:

      靜態容許力矩是破損指標,表示靜止狀態下,單軸機械手可施加的最大力矩。

      靜態容許力矩指在承受最大應力的接觸部分上,使滾動體的永久變形量與滾動面的

      永久變形量之和達到滾動體直徑的 0.0001倍,大小和方向均一定的力矩。靜態容許力矩是靜態力矩的極限。


      2、動態容許力矩值:

      動態容許力矩是壽命指標,表示使單軸機械手的行走壽命達到標準額定壽命的力矩。

      本公司規定為設定使用壽命為10,000km時,直線運動單元可以承載的最大力矩值。


      3、力矩與壽命的關系:

      在不超過容許力矩的場合運行,可以獲得更長的壽命。超過容許力矩運行將會降低機械手的使用壽命。


      4、工作力矩構成:

      工作力矩由重力產生的力矩和加減速力矩疊加而成。即:M=Mst+Mdy

      M:指定方向的力矩

      Mst:靜止狀態時重力產生的力矩。

      Mdy:加減速時,產生的加減速附加力矩 。

      (Mdy=ma·l)


      5、影響工作力矩的四個關鍵要素:

      ①負載安裝方向、②負載重量、③力臂長度、④加減速度(加減速時間)。


      二、工作力矩的計算方法

      工況和使用條件:

      a:加速度(m/sec2)

      m1:工件質量(kg)

      m2:安裝件質量(kg)

      l1:滑塊中心到工件重心的距離(m)

      l2:滑塊中心到安裝件重心的距離(m)

      l3:偏置基準位置到工件重心的距離(m)

      l4:偏置基準位置到安裝件重心的距離(m)

      M=Mst+Mdy

      M:指定方向的力矩

      Mst:靜止狀態時重力產生的力矩

      Mdy:加減速時,產生的加減速附加力矩 (Mdy=ma·l)


      三、工作力矩計算和校核實例


      四、銀光電動滑臺的力矩校核

      依據下表的計算公式,計算出各向的工作力矩,對應銀光選型手冊標定的動態容許力矩值Ma,Mb,Mc。

      一般工業用途,安全系數取1.1~1.5. 動態容許力矩值是指直線運動部件壽命為10,000km時,直線運動單元可以承載的最大力矩值。

      銀光原創文章:初始發布日期:2019年11月01日,版權所有,轉載請注明出處。)


      電動滑臺在自動化設備應用中的選型步驟和誤區

      電動滑臺是自動化設備中最常用的標準化模塊,因電動滑臺品類繁多,在選型過程中,若選型不對,會對設備的性能和項目的推進帶來各種問題。因此,電動滑臺的選型非常關鍵。

      1、電動滑臺性能指標。

      電動滑臺的性能指標可以從三個方面進行橫梁。
      電動滑臺的精度特性:包含重復定位精度、定位精度、行走平行度、行走直線度、背隙等。
      電動滑臺的運動特性:可搬運重量、抗力矩能力、運行速度、加速度、運行噪音等。
      電動滑臺的綜合特性:平均無故障運行時間(MTBF)、使用壽命,精致度、負載密度等。

      2、電動滑臺的選型步驟。

      電動滑臺的選型可參照下面的步驟:
      (1)、確定電動滑臺的使用環境:根據使用環境判定為一般環境,潔凈環境,惡劣環境?
      (2)、確定電動滑臺安裝方向。確定電動滑臺為水平安裝,墻面安裝或垂直安裝。
      (3)、確定電動滑臺搬運的負載。
      (4)、核算電動滑臺運行的速度和加速度。
      (5)、電動滑臺的容許力矩校核:計算靜止(勻速)狀態下和加減速狀態下的各向力矩值:Ma,Mb,Mc。
      (6)、電動滑臺的精度等級要求:明確需要的重復定位精度,行走平行度要求等。
      (7)、確定馬達安裝樣式:常用的電動滑臺安裝方式有直連型,馬達左側安裝,馬達右側安裝,馬達底側安裝等
      (8)、電動滑臺行程限位開關方式。
      (9)、確定電動滑臺的電機規格和功率。

      2、電動滑臺的選型誤區

      電動滑臺的可搬運重量與速度,加速度,力矩值密切相關。不能將負載簡單化。負載重量和負載力矩值必須同時校核。
      當負載重心偏離滑座中心時,產生的各向力矩會作用于電動滑臺的導軌上,請務必校核各項力矩值。
      動態容許力矩(Ma,Mb,Mc)一般是以直線運動單元10000km時對應的許用力矩。加減速時,會產生加速附加力矩。
      總力矩值=靜止(勻速)力矩+加減速附加力矩。
      各項力矩值請參照下圖:

      加減速附加力矩:Mf=maL   L表示力臂長度,a表示加速度。

      根據負載位置,將Mf附加到對應的Ma,Mb,Mc上。



       銀光(VINKO)原創技術文章,轉載請注明出處。


      單軸、多軸機械手臂安裝使用常見問題和對策分析?

       單軸、多軸機械手臂(單軸電動滑臺模組)在安裝和運行過程過,有賴于正確的使用,方能使電動滑臺的性能保持最佳,避免由于安裝不善導致電動滑臺損壞或壽命縮短。
      針對電動滑臺在安裝和運行過程中,可能出現的問題點,總結如下:

      1、電動滑臺安裝底面平面度不達標。

      電動滑臺安裝底面平面度過大,會導致電動滑臺底面被強行鎖附,導致滑臺底面,直線導軌和滾珠絲杠發生強彎變形。輕則會使電動滑臺運行阻力加大,重則有可能是電動滑臺無法運行,急劇縮短電動滑臺壽命。
      根據電動滑臺的精度等級,一般普通級對安裝底面的平面度要求應小于0.05mm/m。對于精密級,安裝底面的平面度應小于0.02mm/mm。

      2、電動滑臺底部固定螺釘鎖附順序不對。

      電動滑臺底部固定螺釘應遵循先中間,后兩端,依次鎖緊的原則。若先將兩端鎖死,會導致由于形變產生的拱起形變量無法消除,從而導致直線導軌不能順暢運行,降低行走平行度和直線度精度。

      3、電動滑臺電機軸和絲杠軸端不同心。

      雖然聯軸器能消除一定的偏心度,但如果電動滑臺絲杠軸端和電機軸的同心度跳動值超出聯軸器的允許范圍,則為加速聯軸器的損壞,導致聯軸器異響,或彈片發生斷裂。應該盡量避免。

      4、多軸龍門式組合機械手臂兩邊安裝高度不平

      電動滑臺采用龍門式安裝時,如果兩邊的導軌高度不平,或者平行兩滑臺不平行,將會使電動滑臺憋住,加速電動滑臺的損壞。


      5、單軸電動滑臺同步帶張緊過松或過緊

      電動滑臺同步帶張緊度要保持適中,皮帶張力過緊,會使同步輪和 同步帶拉力過大,并產生異響。皮帶張力過松,會使傳動過程中產生間隙,降低精度,嚴重時會產生跳齒。


      6、單軸電動滑臺同步帶安裝未對齊

      同步帶型傳動的電動滑臺,或者馬達側面安裝到電動滑臺,應該使同步輪保持平齊,否則,會導致皮帶跑偏,進而皮帶邊沿和同步帶擋邊發生摩擦,同步帶短時間內就會損壞和斷裂。

      7、單軸電動滑臺感應開關因變形碰撞到感應器

      電動滑臺感應開關感應片因變形碰撞到光電開關導致光電開關損壞。
      對策:在通電和滑動滑塊之前,應先檢查光電開關你能正常通過光電開關。

       

      8、機械手臂(電動滑臺)懸臂軸行程過長,懸出長度過大

      電動滑臺的懸臂長度過大,會造成導軌的容許力矩過載,在不同的加減速度下,收束時間會發生變動。收束時產生的振動最終被電動滑臺吸收,長時間振動會造成導軌壽命縮短。

       

      9、機械手臂/電動滑臺負載超出使用范圍

      電動滑臺選型時,除了參照選型手冊的可搬運負載數據,還應校核動態容許力矩,加減速變動,以及懸臂長度等造成的影響,并預留足夠的安全系數。


      10、電動滑臺感應開關接線錯誤或過壓燒壞。

      電動滑臺感應開關一般采用光電開關。光電開關正負極反接會導致光電開關損壞。
      光電開關不能與電機驅動器或其他感性負載共用電源,否則,電機或感性負載產生的反向電動勢會使電壓發生大幅波動,從而將光電開關燒壞。

       

      11、機械手臂/電動滑臺安裝時強行敲打

      電動滑臺屬于精密部件,不可強行敲打和強行鎖附,不當安裝,會使滑臺變形,精度受損, 壽命縮短。
       

      12、電動滑臺鋼帶被人為按壓變形

      對于全封閉型電動滑臺,柔性鋼帶不可重壓,人為壓彎會使鋼帶產生變形,影響防塵效果并加速損壞。


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