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技术问答(F&Q)

线性模组的安装方法及其操作步骤

线性模组的安装方法及其操作步骤

  线性模组也叫精密定位模组,直线滑台,单轴机械手等,是自动化工业领域对单轴直线运动装置的称呼。下面专门介绍一下线性模组的安装方法及其操作步骤。

1:线性模组对安装台面的要求:

(1) 安装线性模组的台面在线性模组工作时会受到较大的冲击力,因此安装台面应具有足够的刚度和稳定性。安装台面刚度不够会导致机械手在动作过程中产生抖动和共振现象,对作业产生不良影响。

(2) 安装台面的平面度精度一般应小于0.05mm/500mm。对于高精密级,安装台面的平面度应小于0.02mm/500mm。

(3) 在安装条件许可的前提下,应尽可能增加线性模组底座和安装台面的接触面积。安装台面平面度精度不够,会降低定位精度下降,使直线导轨强制变形,从而影响使用寿命。

(4)安装前,应将安装台面上的异物、毛刺等清除。

 

2、线性模组的安装步骤:


(1) 线性模组的基准侧方位识别标记

     银光(VINKO)线性模组的本体底座上的一侧设计有方位识别沟槽,如下图(注:并不是所有厂家生产的线性模组均有做基准侧方位标记)。

    单轴机械手的基准侧因同有方位识别标记的一侧一致。




(2) 定位销的使用

单轴机械手的本体底座上均设计有定位销孔。定位销孔用于机械手侧向定位和基准侧的定位。

注意:
采用销孔定位时,销钉深入的长度不能超过销孔的深度,否则机械手本体底座无法与安装台面正常贴合。

(3) 单轴机械手的安装方法分为上锁式安装和下锁式安装。

上锁式安装时,应先拆下防尘护盖,将内六角螺钉穿过单轴机械手的本体底座,锁附到安装台面的螺孔上。下锁式安装时,将内六角螺钉穿过安装台面,锁附到本体底座的螺孔上。不同规格的安装孔请参见对应的单轴机械手安装尺寸图。

紧固螺钉时,请选用长度合适的螺钉,采用过短的螺钉会影响紧固的强度,采用过长的螺钉,可能会与机械手的滑动部分产生干涉,从而导致机械手的损坏。

  警告!
采用下锁式安装时,使用过短的螺钉容易造成螺孔滑牙,从而影响安装的强度。使用过长的螺钉可能会与机械手的滑动部分产生干涉,从而导致卡死和碰撞。

(4) 单轴机械手安装螺钉紧固扭矩参考值


(5) 马达的安装:

当马达为客户自行配备和安装时,请客户自行制作马达同轴度安装治具。依据马达规格和对应的马达说明书安装马达。安装马达时,请参照如下操作顺序:

5.1. 马达直连型安装时(采用膜片式联轴器,左图所示),请使用同轴度安装治具将马达安装法兰孔和滚珠丝杠轴端对中。

马达侧面安装时(右侧所示),请务必保证两个同步轮平齐(对齐误差不能大于0.5mm)。



5.2. 依次固定马达法兰安装孔。

5.3. 紧固马达出力轴和联轴器的紧固螺钉。

5.4. 安装防尘护盖。

5.5. 将马达线缆和感应器线缆从马达盖出现孔穿出,并将马达盖安装好。

 

3、线性模组安装后的精度测试:


线性模组安装后,应该对线性模组的水平行走平行度和垂直行走平行度进行测量,同时观察运行噪音,顺畅度等是否正常。。

线性模组行走平行度的测定方法:

1、水平行走平行度
将线性模组的底座均匀固定在精密基准平台上(平面度精度等级高于00级),将千分表架设于滑座上。调整直尺到滑台的距离,使得滑座上的千分表指针在行程两端的两点到平行直尺的数值相等。在全行程内移动指针,千分表读数的最大值和最小值的差值即为滑台的水平行走平行度。标准产品的本体外观为白色阳极处理,如需变更为黑色时加注该标记。

2、垂直行走平行度
将线性模组的底座均匀固定在精密基准平台上(平面度精度等级高于00级),将千分表架设于滑座上。千分表指针接触测量平台基准面,在全行程内移动指针,千分表度数的最大值和最小值的差值即为滑台的垂直行走平行度。

以上文章为银光(VINKO)公司技术研发部原创发布。


电动滑台工作力矩的计算和校核

对于电动滑台、直线模组、XY机械臂而言,对负载的计算和校核是选型过程中最关键的步骤。

在绝大部分应用场合中,负载重心一般都会产生一定长度的力臂,因而都会受到力矩的作用。

力矩是影响滚动部件寿命和精度最关键的因素之一。本文介绍了常用的安装状态下的各种工作力矩的计算方法,并提供了简要的力矩计算工作软件。


力矩计算软件工具下载:

银光模组滑台力矩计算和校核软件(R02).xlsx



一、力矩的基本知识


1、静态容许力矩值:

静态容许力矩是破损指标,表示静止状态下,单轴机械手可施加的最大力矩。

静态容许力矩指在承受最大应力的接触部分上,使滚动体的永久变形量与滚动面的

永久变形量之和达到滚动体直径的 0.0001倍,大小和方向均一定的力矩。静态容许力矩是静态力矩的极限。


2、动态容许力矩值:

动态容许力矩是寿命指标,表示使单轴机械手的行走寿命达到标准额定寿命的力矩。

本公司规定为设定使用寿命为10,000km时,直线运动单元可以承载的最大力矩值。


3、力矩与寿命的关系:

在不超过容许力矩的场合运行,可以获得更长的寿命。超过容许力矩运行将会降低机械手的使用寿命。


4、工作力矩构成:

工作力矩由重力产生的力矩和加减速力矩叠加而成。即:M=Mst+Mdy

M:指定方向的力矩

Mst:静止状态时重力产生的力矩。

Mdy:加减速时,产生的加减速附加力矩 。

(Mdy=ma·l)


5、影响工作力矩的四个关键要素:

①负载安装方向、②负载重量、③力臂长度、④加减速度(加减速时间)。


二、工作力矩的计算方法

工况和使用条件:

a:加速度(m/sec2)

m1:工件质量(kg)

m2:安装件质量(kg)

l1:滑块中心到工件重心的距离(m)

l2:滑块中心到安装件重心的距离(m)

l3:偏置基准位置到工件重心的距离(m)

l4:偏置基准位置到安装件重心的距离(m)

M=Mst+Mdy

M:指定方向的力矩

Mst:静止状态时重力产生的力矩

Mdy:加减速时,产生的加减速附加力矩 (Mdy=ma·l)


三、工作力矩计算和校核实例


四、银光电动滑台的力矩校核

依据下表的计算公式,计算出各向的工作力矩,对应银光选型手册标定的动态容许力矩值Ma,Mb,Mc。

一般工业用途,安全系数取1.1~1.5. 动态容许力矩值是指直线运动部件寿命为10,000km时,直线运动单元可以承载的最大力矩值。

银光原创文章:初始发布日期:2019年11月01日,版权所有,转载请注明出处。)


电动滑台在自动化设备应用中的选型步骤和误区

电动滑台是自动化设备中最常用的标准化模块,因电动滑台品类繁多,在选型过程中,若选型不对,会对设备的性能和项目的推进带来各种问题。因此,电动滑台的选型非常关键。

1、电动滑台性能指标。

电动滑台的性能指标可以从三个方面进行横梁。
电动滑台的精度特性:包含重复定位精度、定位精度、行走平行度、行走直线度、背隙等。
电动滑台的运动特性:可搬运重量、抗力矩能力、运行速度、加速度、运行噪音等。
电动滑台的综合特性:平均无故障运行时间(MTBF)、使用寿命,精致度、负载密度等。

2、电动滑台的选型步骤。

电动滑台的选型可参照下面的步骤:
(1)、确定电动滑台的使用环境:根据使用环境判定为一般环境,洁净环境,恶劣环境?
(2)、确定电动滑台安装方向。确定电动滑台为水平安装,墙面安装或垂直安装。
(3)、确定电动滑台搬运的负载。
(4)、核算电动滑台运行的速度和加速度。
(5)、电动滑台的容许力矩校核:计算静止(匀速)状态下和加减速状态下的各向力矩值:Ma,Mb,Mc。
(6)、电动滑台的精度等级要求:明确需要的重复定位精度,行走平行度要求等。
(7)、确定马达安装样式:常用的电动滑台安装方式有直连型,马达左侧安装,马达右侧安装,马达底侧安装等
(8)、电动滑台行程限位开关方式。
(9)、确定电动滑台的电机规格和功率。

2、电动滑台的选型误区

电动滑台的可搬运重量与速度,加速度,力矩值密切相关。不能将负载简单化。负载重量和负载力矩值必须同时校核。
当负载重心偏离滑座中心时,产生的各向力矩会作用于电动滑台的导轨上,请务必校核各项力矩值。
动态容许力矩(Ma,Mb,Mc)一般是以直线运动单元10000km时对应的许用力矩。加减速时,会产生加速附加力矩。
总力矩值=静止(匀速)力矩+加减速附加力矩。
各项力矩值请参照下图:

加减速附加力矩:Mf=maL   L表示力臂长度,a表示加速度。

根据负载位置,将Mf附加到对应的Ma,Mb,Mc上。



 银光(VINKO)原创技术文章,转载请注明出处。


单轴、多轴机械手臂安装使用常见问题和对策分析?

 单轴、多轴机械手臂(单轴电动滑台模组)在安装和运行过程过,有赖于正确的使用,方能使电动滑台的性能保持最佳,避免由于安装不善导致电动滑台损坏或寿命缩短。
针对电动滑台在安装和运行过程中,可能出现的问题点,总结如下:

1、电动滑台安装底面平面度不达标。

电动滑台安装底面平面度过大,会导致电动滑台底面被强行锁附,导致滑台底面,直线导轨和滚珠丝杠发生强弯变形。轻则会使电动滑台运行阻力加大,重则有可能是电动滑台无法运行,急剧缩短电动滑台寿命。
根据电动滑台的精度等级,一般普通级对安装底面的平面度要求应小于0.05mm/m。对于精密级,安装底面的平面度应小于0.02mm/mm。

2、电动滑台底部固定螺钉锁附顺序不对。

电动滑台底部固定螺钉应遵循先中间,后两端,依次锁紧的原则。若先将两端锁死,会导致由于形变产生的拱起形变量无法消除,从而导致直线导轨不能顺畅运行,降低行走平行度和直线度精度。

3、电动滑台电机轴和丝杠轴端不同心。

虽然联轴器能消除一定的偏心度,但如果电动滑台丝杠轴端和电机轴的同心度跳动值超出联轴器的允许范围,则为加速联轴器的损坏,导致联轴器异响,或弹片发生断裂。应该尽量避免。

4、多轴龙门式组合机械手臂两边安装高度不平

电动滑台采用龙门式安装时,如果两边的导轨高度不平,或者平行两滑台不平行,将会使电动滑台憋住,加速电动滑台的损坏。


5、单轴电动滑台同步带张紧过松或过紧

电动滑台同步带张紧度要保持适中,皮带张力过紧,会使同步轮和 同步带拉力过大,并产生异响。皮带张力过松,会使传动过程中产生间隙,降低精度,严重时会产生跳齿。


6、单轴电动滑台同步带安装未对齐

同步带型传动的电动滑台,或者马达侧面安装到电动滑台,应该使同步轮保持平齐,否则,会导致皮带跑偏,进而皮带边沿和同步带挡边发生摩擦,同步带短时间内就会损坏和断裂。

7、单轴电动滑台感应开关因变形碰撞到感应器

电动滑台感应开关感应片因变形碰撞到光电开关导致光电开关损坏。
对策:在通电和滑动滑块之前,应先检查光电开关你能正常通过光电开关。

 

8、机械手臂(电动滑台)悬臂轴行程过长,悬出长度过大

电动滑台的悬臂长度过大,会造成导轨的容许力矩过载,在不同的加减速度下,收束时间会发生变动。收束时产生的振动最终被电动滑台吸收,长时间振动会造成导轨寿命缩短。

 

9、机械手臂/电动滑台负载超出使用范围

电动滑台选型时,除了参照选型手册的可搬运负载数据,还应校核动态容许力矩,加减速变动,以及悬臂长度等造成的影响,并预留足够的安全系数。


10、电动滑台感应开关接线错误或过压烧坏。

电动滑台感应开关一般采用光电开关。光电开关正负极反接会导致光电开关损坏。
光电开关不能与电机驱动器或其他感性负载共用电源,否则,电机或感性负载产生的反向电动势会使电压发生大幅波动,从而将光电开关烧坏。

 

11、机械手臂/电动滑台安装时强行敲打

电动滑台属于精密部件,不可强行敲打和强行锁附,不当安装,会使滑台变形,精度受损, 寿命缩短。
 

12、电动滑台钢带被人为按压变形

对于全封闭型电动滑台,柔性钢带不可重压,人为压弯会使钢带产生变形,影响防尘效果并加速损坏。


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