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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:
桁架機械手的工作狀態(tài)和使用壽命同其結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性有很大的關(guān)系,因此有必要對其進行詳細的動態(tài)特性分析。動態(tài)特性的理論分析和實驗研究,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械手性能優(yōu)劣的一個重要指標。當滑枕沿豎直方向移動到下端時,其伸出量,此時變形也,所以整機的靜剛度分析選擇此時機械手的位置來計算,可計算出滑枕下端沿各個軸向的靜位移量:
X軸向:0.210mm
Y軸向:0.190mm
Z軸向:0.010mm
由計算結(jié)果可知,整個機構(gòu)在X方向的變形量,剛度較弱,這是由于滑枕承載時,橫梁產(chǎn)生了扭曲變形所致。同時滑枕也是該機械手靜剛度的薄弱環(huán)節(jié),可以采用加強筋或增加滑枕鋁型材的壁厚等措施來提高靜剛度。
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)