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如何获得可预测可靠的线性运动

通过编辑|2016年1月11日,

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通过鲍勃·沃德,罗伦公司产品经理

这里有一些关于如何正确指定和大小使用助记执行器线性电机驱动执行器的提示精度,容量,旅行长度,使用,环境环境,时间,方向和速率- 记住所有关键参数

为给定的应用程序选择正确的执行器似乎是一项简单的任务。然而,在选择可靠的驱动器方面,比一些工程师和系统集成商所意识到的要多。执行机构性能差通常是由于基本的规格错误造成的。

ROLLON-THEDIFY-CONTUATORS-INTECTUTATION

助记执行器-精度,容量,旅行长度,使用,环境环境,时间,方向和速率的缩写是一个有用的提醒关键参数。

为了获得可靠和可重复的线性运动,目的是满足具有四个子系统的高质量执行器设置的特定要求:

1.一种结构系统,可以在物理空间中准确地固定执行机构的所有部件,并提供一种方式在其工作场所保持执行机构

2.旋转线性运动转换器,由各个组件的动力传动组成

3.一种线性磨损元件,以精确地引导托架,直线具有最小的摩擦和最大负载能力和寿命

4.固定工件、夹持器、照相机、光学仪器或其他有效载荷的移动马车

Rollon-ACTUATOR-mnemonic

1设计目的:

准确性和可重复性
除非设计工程师需要时间来定义执行器必须提供运动,否则他或她可能会过度指定或超过系统的过度。如果对准确性和重复性不同的误解,这尤其如此。在大多数执行器应用中,可重复性比绝对精度更重要。

可重复性可以是单向的,也可以是双向的,因此可以衡量系统从同一个方向或任意一个方向接近时获得命令位置的能力。影响精度的两个主要指标是行程和定位。通常以微米或千分之一英寸为单位来确定精度。

例如,想象一个带有夹持器的机器人坐在线性致动器的顶部。致动器将机器人移动到各种位置,使得夹具可以抓住壳体并将它们放在托盘上。此动作必须是可重复的,并且相当准确地将机器人移动到位,尽管无需精确度。通常,在涉及执行器的大多数线端包装操作中,定位重复性至±50μm的定位可重复性远使是可接受的。对于需要更精确定位的应用程序,请考虑添加线性编码器。

ROLLON-COMPRICY-HOW-CONGIFY-CONTUERS

这些图表显示了精度和可重复性之间的差异。在大多数执行器应用中,重复性比准确性更重要。

第二种设计目标:

容量
考虑执行器需要承受的负载、力矩和力。这些包括:

•静载荷
•动载荷
•弯矩
•推力

无论安装方式如何,驱动器的内部结构直接影响负载能力。一些制造商设计和制造执行机构在高速下处理重负荷,而另一些制造商则是在高速下支持轻负荷。了解应用程序细节对于选择正确的设计至关重要。提示:在比较执行机构时,请注意上面提到的规格单位(SI、美国或英制单位),以便进行比较。

工业用执行机构具有高刚度,在6个自由度中的5个处理最大负载能力,并允许在第6轴上进行低摩擦运动。

Rollon-moments-how-to-specify-actuators

执行机构必须承受负载、力矩和力。因此,在确定执行器的静载荷、动载荷、弯矩和推力之前,获得执行器的承载能力是非常重要的。(力和力矩的单位为N、N-m或lbƒ、in.-lbƒ)一些驱动器可以支持甚至大负荷速度为5米/秒。

第三种设计目标:

旅行的长度
驱动器的行程,以毫米或英寸衡量,是它必须移动驱动器的距离。然而,总行程必须包括安全行程,也称为硬停到硬停距离。仔细区分划水和总长度的区别。提示:在此步骤中,还要定义系统必须适应的容量信封或总占用空间。

overall-actuator-length-and-stroke

设计提示:区分总体致动器长度和行程,尤其是空间受限应用。

第四设计目标:

使用
使用因子(也称为占空比)通常以每分钟的循环表示。有用的生命是执行器应该得到的小时数,循环或线性距离。换句话说,该规范描述了执行器运行的频率以及需要多长时间。除了寿命要求之外,考虑应用程序详细信息(包括运动配置文件,循环时间和停留时间)。询问供应商以及维护时间表;一些执行器只需要在20,000公里之后重新润滑,而其他的执行器需要更频繁地护理。

trapezoidal-motion-profile

用于应用的最佳执行器取决于行驶速度以及所需的加速和减速率。如有疑问,从供应商收集专家建议可以简化分析。

第五设计目标:

周围的环境
执行机构周围的工作条件共同形成了周围环境:

•工作温度范围
•相对湿度范围
•污染物颗粒的类型和数量
•存在腐蚀性液体或化学物质
•定期清洗或冲洗要求

记住这些因素,并注意,苛刻或极端的环境可能需要特殊的密封和波纹管,以保护执行机构的运动部件免受湿气、灰尘和其他污染物的影响。如果这是一个问题,询问供应商这些是否可用。

6日设计目的:

时机
设计工程师、系统集成商、原始设备制造商和最终用户在指定执行器时经常忽略项目时间表,特别是在开始阶段。尽管其他性能规范值得密切关注,但请记住时间和预算限制。不要忘记整个项目的截止日期、报价请求、原型和生产时间表,因为忽视这些可能会浪费以后的时间和精力。没有什么比找到完美的执行器,然后意识到它不符合项目的时间和预算限制更糟糕的了。

第7设计目标:

取向
选择正确的驱动器还取决于它将如何安装在可用的几何空间。这决定了负载和力的方向。在水平方向上,马车面朝上还是面朝下?垂直方向和倾斜位置也可能取决于系统占地面积和应用程序的几何形状。每个方向都会影响最终表示驱动器承载给定负载能力的力计算。注意,多轴系统需要特殊的支架和交叉板,以刚性连接执行机构,减少错位和振动。

Rollon-how-to-specify-actuators-integration-2

每个方向都影响确定执行器携带给定负载的能力的力计算。请注意,多轴系统需要支架和横梁刚性连接致动器并减少未对准和振动。

第八设计目标:

利率
要选择应用程序的最佳执行器,请确定其目标运动配置文件。这包括旅行速度以及所需的加速和减速率。虽然一些工业职业职责机构可以在行程速度下支撑高负荷,但其他工业职责速度为5米/秒,速度有限,速度和负载容量有限。在这里,正确地将执行器与手头的任务相匹配。

重印信息>>

Rollon集团。
www.rollon.com

线性运动技巧


了下:线性运动技巧,编码器•线性,法兰•支撑•安装架•括号
标记:rollon

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