滾輪導(dǎo)軌/齒輪齒條-龍門(mén)桁架機(jī)械手3D模型

為了方便工程師了解如何用導(dǎo)軌鋁型材，滾輪導(dǎo)軌，齒輪齒條組成龍門(mén)式桁架機(jī)械手，我們提供如下樣式的裝配好的三軸桁架機(jī)械手的3D模型：X軸，Y軸，Z軸的導(dǎo)軌安裝梁皆為高強(qiáng)度工業(yè)鋁型材；導(dǎo)軌皆為滾輪導(dǎo)軌；齒條是直接在導(dǎo)軌上加工出來(lái)的：

三軸龍門(mén)式桁架機(jī)械手，XYZ三軸使用的導(dǎo)軌皆為HDS2滾輪導(dǎo)軌，XY軸采用齒輪齒條傳動(dòng)方式，Z軸提升采用滾珠絲桿傳動(dòng)方式：

三：多個(gè)工位如何同步？

實(shí)現(xiàn)多個(gè)工位的同步運(yùn)動(dòng)，方便節(jié)拍式生產(chǎn)方式：請(qǐng)參考文章：環(huán)形流水線如何實(shí)現(xiàn)工位間的同步

四：如何實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)停？

通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)較準(zhǔn)確的初次定位：請(qǐng)參考文章：滾輪導(dǎo)軌式自動(dòng)化環(huán)形裝配線-傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)；然后通過(guò)輔助鎖緊裝置，實(shí)現(xiàn)二次精定位

五：生產(chǎn)節(jié)拍可以優(yōu)化到什么程度？

環(huán)形導(dǎo)軌可高速運(yùn)行，這大大縮短了生產(chǎn)節(jié)拍，

六：裝配是否很復(fù)雜困難？

對(duì)中國(guó)市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，環(huán)形導(dǎo)軌是一種比較新的產(chǎn)品和應(yīng)用，很多工程師，對(duì)裝配會(huì)有些顧慮；實(shí)際上，用環(huán)形導(dǎo)軌來(lái)裝配環(huán)形裝配線，是比較簡(jiǎn)易的，請(qǐng)參考如下說(shuō)明：

我們提供核心部件，簡(jiǎn)化裝配流程：同步帶傳動(dòng)的環(huán)形自動(dòng)裝配線-核心機(jī)械部件

桁架機(jī)械手的工作狀態(tài)和使用壽命同其結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性有很大的關(guān)系，因此有必要對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的動(dòng)態(tài)特性分析。動(dòng)態(tài)特性的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，采用的主要方法是模態(tài)分析法，包含如下三大部分：

一：靜剛度分析

靜剛度是衡量桁架機(jī)械手性能優(yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo)。當(dāng)滑枕沿豎直方向移動(dòng)到下端時(shí)，其伸出量，此時(shí)變形也，所以整機(jī)的靜剛度分析選擇此時(shí)機(jī)械手的位置來(lái)計(jì)算，可計(jì)算出滑枕下端沿各個(gè)軸向的靜位移量：

X軸向：0.210mm

Y軸向：0.190mm

Z軸向：0.010mm

由計(jì)算結(jié)果可知，整個(gè)機(jī)構(gòu)在X方向的變形量，剛度較弱，這是由于滑枕承載時(shí)，橫梁產(chǎn)生了扭曲變形所致。同時(shí)滑枕也是該機(jī)械手靜剛度的薄弱環(huán)節(jié)，可以采用加強(qiáng)筋或增加滑枕鋁型材的壁厚等措施來(lái)提高靜剛度。

二：切向力計(jì)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(dòng)效率）

移動(dòng)部件質(zhì)量：m (Kg)

摩擦力：f=μ*m*g 導(dǎo)軌潤(rùn)滑塊施加在導(dǎo)軌上的小值摩擦力(具體數(shù)值，請(qǐng)參考樣本)

加速力：F加速=m*a

加速時(shí)總的驅(qū)動(dòng)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(jì)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(jī)的輸出扭矩。

轉(zhuǎn)速計(jì)算

線速度：V （m/min）

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