Robot a singolo asse: definizione, applicazioni e analisi delle caratteristiche principali

I. Panoramica dei Robot ad Asse Singolo

II. Componenti principali e progettazione strutturale

1. Sistema di azionamento (lato motore/lato non motore): integra servomotori/motori passo-passo, trasmettendo la potenza tramite giunti;
2. Unità di movimento: Cursore 配合本体导轨 (cursore abbinato alle guide principali) per un movimento lineare a basso attrito;
3. Dispositivi di protezione: Cinghie in acciaio antipolvere, protezioni laterali e coperture protettive per ambienti polverosi/umidi;
4. Componenti di trasmissione: Viti a ricircolo di sfere o cinghie dentate, che determinano la precisione e le prestazioni di velocità.

III. Scenari applicativi tipici

1. Misurazione e ispezione di precisione

• Test di planarità: L'asse X aziona un telemetro laser per scansioni reciproche, mentre l'asse Y posiziona i pezzi. Il campionamento multipunto calcola gli errori di planarità con una precisione di ±0,02 mm.
• Ispezione visiva: Gli assi X/Y trasportano telecamere industriali per la scansione planare 2D e l'asse Z regola la lunghezza focale per rilevare difetti del prodotto e disallineamenti dei materiali ausiliari, migliorando l'efficienza dell'ispezione della qualità di oltre il 30%.

2. Lavorazione e assemblaggio

• Lavorazione laser: L'asse Z monta teste di taglio/marcatura, espandendo l'area di marcatura con sistemi galvanometrici per la lavorazione di superfici ad alta precisione (larghezza minima della linea 0,1 mm);
• Avvitamento automatico: Una piattaforma a 3 assi preleva le viti tramite alimentatori a vibrazione e completa il serraggio lungo traiettorie preimpostate, con precisione di posizionamento ±0,1 mm e <2 secondi per vite.

3. Controllo dei fluidi

• Erogazione stereoscopica 3D: Gli assi X/Y pianificano i percorsi e l'asse Z controlla l'altezza dell'erogatore, ottenendo un'erogazione precisa con diametro di 0,5 mm su superfici complesse, adatta per l'imballaggio di componenti elettronici e la sigillatura automobilistica.

IV. Caratteristiche principali del prodotto

1. Trasmissione ad alta precisione:
   • I modelli a vite a ricircolo di sfere utilizzano viti di grado C5 con errore di posizionamento ≤±0,01 mm e precisione di posizionamento ripetuto ±0,005 mm, ideali per scenari di precisione come la movimentazione di wafer a semiconduttore;
   • I modelli a cinghia dentata raggiungono velocità fino a 1500 mm/s tramite trasmissioni a cinghia dentata, adatti per lo smistamento ad alta velocità e le linee di trasporto.
2. Adattabilità ambientale:
   • Tenuta antipolvere (grado di protezione IP54) con guarnizioni a labirinto, che bloccano le particelle >5μm e gli spruzzi di liquidi, prolungando la durata utile del 20%;
   • Corpi in acciaio inossidabile opzionali per ambienti umidi/corrosivi (ad esempio, dispositivi medici, linee di produzione alimentare).
3. Design modulare:
   • Supporta specifiche multi-corsa (50–3000 mm) e direzioni di montaggio del motore (laterale/terminale), compatibile con servomotori/motori passo-passo per carichi da 5–200 kg;
   • Struttura plug-and-play, installata in <30 minuti. I cursori/componenti di trasmissione sostituibili riducono i costi di fermo macchina.

V. Criteri di selezione chiave

1. Corrispondenza delle condizioni:
   • Corsa: Scegliere in base all'intervallo di movimento effettivo con un margine di sicurezza del 10%–15%;
   • Ambiente: Antipolvere per ambienti polverosi, modelli per camera bianca in acciaio inossidabile per camere bianche (rugosità superficiale Ra≤1,6μm);
   • Velocità e precisione: Viti a ricircolo di sfere per alta precisione (≤1 m/s), cinghie dentate per alta velocità (>1 m/s).
2. Calcolo del carico:
   • Il carico dinamico considera il peso del pezzo, l'inerzia e l'attrito, verificati tramite le formule di coppia del produttore (fattore di sicurezza ≥1,5);
   • Gli scenari di momento di ribaltamento richiedono una maggiore spaziatura delle guide lineari o cursori di tipo flangiato per una maggiore rigidità torsionale.
3. Configurazione di controllo:
   • Dotato di finecorsa (home/limit) e encoder (incrementali/assoluti) per il feedback di posizione e la sicurezza;
   • Supporta la programmazione PLC/PC e i protocolli Modbus/Canopen per il coordinamento multi-asse.

VI. Linee guida per l'installazione e la manutenzione

Processo di installazione del motore (esempio di modello a cinghia dentata)

1. Posizionare il modulo orizzontalmente e rimuovere il coperchio terminale del motore;
2. Regolare le viti della piastra di collegamento per allineare la flangia del motore con la puleggia;
3. Installare la cinghia dentata, garantendo una tensione moderata (cedimento ≤5 mm per 100 mm di campata);
4. Serrare le viti di fissaggio diagonali, controllare il centraggio della cinghia e reinstallare il coperchio terminale.

Manutenzione periodica

• Ispezione giornaliera: Controllare i cavi per usura (raggio di curvatura ≥10× diametro del cavo), rumori anomali (normali ≤65 dB);
• Manutenzione trimestrale: Lubrificare guide/viti con grasso a base di litio (viscosità 30–150 cst), pulire la polvere superficiale;
• Controllo semestrale: Verificare la tenuta delle viti (deviazione della coppia ≤±5%), usura della cinghia dentata (sostituire se la perdita di altezza dei denti >20%).

VII. Gestione dei guasti tipici

1. Stagnazione del movimento: Fermarsi per pulire 异物 (corpi estranei) su viti/guide (usare aria compressa + alcol), ripristinare la lubrificazione;
2. Salto della cinghia: Controllare la tensione (consigliata 80–120 N/m con un tendicinghia), regolare la posizione del motore;
3. Deviazione di posizionamento: Ricalibrare gli interruttori di home, controllare l'allentamento dell'accoppiamento (errore di concentricità ≤0,05 mm).

VIII. Esempio di applicazione: integrazione del sistema di ispezione visiva

• Apparecchiatura: Macchina per il rilevamento dei difetti del prodotto
• Configurazione: Guide a cinghia dentata asse X/Y (corsa 500 mm×300 mm, velocità 1 m/s), guida a vite a ricircolo di sfere asse Z (corsa 100 mm, precisione ±0,01 mm);
• Funzione: La telecamera si muove con gli assi X/Y per la scansione a campo intero, l'asse Z regola automaticamente la lunghezza focale per diverse altezze del pezzo. Gli algoritmi di intelligenza artificiale consentono il riconoscimento dei difetti a livello di 0,2 mm a 200 pezzi/minuto.

Conclusione