Robôs de eixo único: definição, aplicações e análise das principais características

I. Visão Geral de Robôs de Eixo Único

II. Componentes Essenciais e Design Estrutural

1. Sistema de Acionamento (lado do motor/lado não motor): Integra motores servo/passo, transmitindo potência via acoplamentos;
2. Unidade de Movimento: Slider 配合本体导轨 (slider emparelhado com trilhos de guia principais) para movimento linear de baixo atrito;
3. Dispositivos de Proteção: Cintos de aço à prova de poeira, proteções laterais e capas protetoras para ambientes empoeirados/úmidos;
4. Componentes de Transmissão: Fusos de esferas ou correias dentadas, determinando a precisão e o desempenho da velocidade.

III. Cenários de Aplicação Típicos

1. Medição e Inspeção de Precisão

• Teste de Planicidade: O eixo X aciona um telêmetro a laser para varreduras recíprocas, enquanto o eixo Y posiciona as peças. A amostragem multiponto calcula erros de planicidade com uma precisão de ±0,02mm.
• Inspeção Visual: Os eixos X/Y carregam câmeras industriais para varredura planar 2D, e o eixo Z ajusta a distância focal para detectar defeitos do produto e desalinhamento de material auxiliar, melhorando a eficiência da inspeção de qualidade em mais de 30%.

2. Processamento e Montagem

• Usinagem a Laser: O eixo Z monta cabeças de corte/marcação, expandindo a faixa de marcação com sistemas de galvanômetro para processamento de superfície de alta precisão (largura mínima da linha 0,1mm);
• Aperto Automático de Parafusos: Uma plataforma de 3 eixos pega parafusos via alimentadores vibratórios e completa o aperto ao longo de trajetórias predefinidas, com precisão de posicionamento ±0,1mm e <2 segundos por parafuso.

3. Controle de Fluido

• Dispensação Estereoscópica 3D: Os eixos X/Y planejam caminhos, e o eixo Z controla a altura do dispensador, alcançando dispensação precisa de 0,5 mm de diâmetro em superfícies complexas, adequado para embalagem de componentes eletrônicos e vedação automotiva.

IV. Principais Características do Produto

1. Transmissão de Alta Precisão:
   • Os modelos de fuso de esferas usam fusos de grau C5 com erro de posicionamento ≤±0,01mm e precisão de posicionamento repetido ±0,005mm, ideal para cenários de precisão como manuseio de wafers de semicondutores;
   • Os modelos de correia dentada atingem velocidades de até 1500 mm/s via acionamentos de correia dentada, adequados para classificação de alta velocidade e linhas de transporte.
2. Adaptabilidade Ambiental:
   • Vedação à prova de poeira (classificação de proteção IP54) com vedações labirínticas, bloqueando partículas >5μm e respingos de líquido, estendendo a vida útil em 20%;
   • Corpos de aço inoxidável opcionais para ambientes úmidos/corrosivos (por exemplo, dispositivos médicos, linhas de produção de alimentos).
3. Design Modular:
   • Suporta especificações de múltiplos cursos (50–3000mm) e direções de montagem do motor (montado lateralmente/na extremidade), compatível com motores servo/passo para cargas de 5–200kg;
   • Estrutura plug-and-play, instalada em <30 minutos. Sliders/componentes de transmissão substituíveis reduzem os custos de tempo de inatividade.

V. Critérios de Seleção Chave

1. Correspondência de Condição:
   • Curso: Escolha com base na faixa de movimento efetiva com uma margem de segurança de 10%–15%;
   • Ambiente: À prova de poeira para cenas empoeiradas, modelos de sala limpa em aço inoxidável para salas limpas (rugosidade da superfície Ra≤1,6μm);
   • Velocidade e Precisão: Fusos de esferas para alta precisão (≤1m/s), correias dentadas para alta velocidade (>1m/s).
2. Cálculo da Carga:
   • A carga dinâmica considera o peso da peça, inércia e atrito, verificados via fórmulas de torque do fabricante (fator de segurança ≥1,5);
   • Cenários de momento de inclinação exigem maior espaçamento do trilho de guia ou sliders tipo flange para maior rigidez torsional.
3. Configuração de Controle:
   • Equipado com interruptores de limite (início/limite) e encoders (incrementais/absolutos) para feedback de posição e segurança;
   • Suporta programação PLC/PC e protocolos Modbus/Canopen para coordenação de múltiplos eixos.

VI. Diretrizes de Instalação e Manutenção

Processo de Instalação do Motor (Exemplo de Modelo de Correia Dentada)

1. Coloque o módulo horizontalmente e remova a tampa da extremidade do motor;
2. Ajuste os parafusos da placa de conexão para alinhar a flange do motor com a polia;
3. Instale a correia dentada, garantindo tensão moderada (queda ≤5mm por vão de 100mm);
4. Aperte os parafusos de fixação diagonais, verifique o centralização da correia e reinstale a tampa da extremidade.

Manutenção Periódica

• Inspeção Diária: Verifique os cabos quanto a desgaste (raio de curvatura ≥10× diâmetro do cabo), ruído anormal (normal ≤65dB);
• Manutenção Trimestral: Lubrifique trilhos/fusos com graxa à base de lítio (viscosidade 30–150cst), limpe a poeira da superfície;
• Verificação Semestral: Verifique o aperto dos parafusos (desvio de torque ≤±5%), desgaste da correia dentada (substitua se a perda de altura do dente >20%).

VII. Manuseio de Falhas Típicas

1. Estagnação do Movimento: Pare para limpar 异物 (matéria estranha) nos fusos/trilhos (use ar comprimido + álcool), reponha a lubrificação;
2. Pulo da Correia: Verifique a tensão (recomendado 80–120N/m com um medidor de tensão), ajuste a posição do motor;
3. Desvio de Posicionamento: Recalibre os interruptores de início, verifique o afrouxamento do acoplamento (erro de concentricidade ≤0,05mm).

VIII. Exemplo de Aplicação: Integração do Sistema de Inspeção Visual

• Equipamento: Máquina de Detecção de Defeitos do Produto
• Configuração: Slides de correia dentada do eixo X/Y (curso 500mm×300mm, velocidade 1m/s), slide de fuso de esferas do eixo Z (curso 100mm, precisão ±0,01mm);
• Função: A câmera se move com os eixos X/Y para varredura de campo completo, o eixo Z ajusta automaticamente a distância focal para diferentes alturas da peça. Algoritmos de IA permitem o reconhecimento de defeitos de nível de 0,2 mm a 200 peças/minuto.

Conclusão