滾輪導軌/齒輪齒條-龍門桁架機械手3D模型

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

三軸龍門式桁架機械手，XYZ三軸使用的導軌皆為HDS2滾輪導軌，XY軸采用齒輪齒條傳動方式，Z軸提升采用滾珠絲桿傳動方式：

三：多個工位如何同步？

實現(xiàn)多個工位的同步運動，方便節(jié)拍式生產(chǎn)方式：請參考文章：環(huán)形流水線如何實現(xiàn)工位間的同步

四：如何實現(xiàn)準停？

通過傳動系統(tǒng)，實現(xiàn)較準確的初次定位：請參考文章：滾輪導軌式自動化環(huán)形裝配線-傳動系統(tǒng)設計要點；然后通過輔助鎖緊裝置，實現(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)形導軌可高速運行，這大大縮短了生產(chǎn)節(jié)拍，

六：裝配是否很復雜困難？

對中國市場來說，環(huán)形導軌是一種比較新的產(chǎn)品和應用，很多工程師，對裝配會有些顧慮；實際上，用環(huán)形導軌來裝配環(huán)形裝配線，是比較簡易的，請參考如下說明：

我們提供核心部件，簡化裝配流程：同步帶傳動的環(huán)形自動裝配線-核心機械部件

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 導軌潤滑塊施加在導軌上的小值摩擦力(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：水平應用：F=（F加速 f）/η；垂直應用：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)