Одноосевые роботы: определение, применение и анализ основных характеристик

I. Обзор одноосных роботов

II. Основные компоненты и конструктивное исполнение

1. Система привода (сторона двигателя/не со стороны двигателя): Объединяет серводвигатели/шаговые двигатели, передавая мощность через муфты;
2. Блок перемещения: Ползун 配合本体导轨 (ползун в паре с основными направляющими) для линейного перемещения с низким трением;
3. Защитные устройства: Пылезащитные стальные ленты, боковые ограждения и защитные кожухи для пыльных/влажных сред;
4. Компоненты трансмиссии: Шарико-винтовые пары или зубчатые ремни, определяющие точность и скоростные характеристики.

III. Типичные сценарии применения

1. Прецизионные измерения и контроль

• Проверка плоскостности: Ось X приводит в движение лазерный дальномер для возвратно-поступательного сканирования, а ось Y позиционирует заготовки. Многоточечная выборка вычисляет погрешности плоскостности с точностью ±0,02 мм.
• Визуальный контроль: Оси X/Y несут промышленные камеры для 2D-плоскостного сканирования, а ось Z регулирует фокусное расстояние для обнаружения дефектов продукта и смещения вспомогательных материалов, повышая эффективность контроля качества более чем на 30%.

2. Обработка и сборка

• Лазерная обработка: Ось Z монтирует режущие/маркировочные головки, расширяя диапазон маркировки с помощью гальванометрических систем для высокоточной обработки поверхности (минимальная ширина линии 0,1 мм);
• Автоматическая затяжка винтов: 3-осная платформа берет винты через вибрационные питатели и завершает затяжку по заданным траекториям с точностью позиционирования ±0,1 мм и <2 секунды на винт.

3. Контроль жидкости

• 3D стереоскопическое дозирование: Оси X/Y планируют траектории, а ось Z контролирует высоту дозатора, обеспечивая точное дозирование диаметром 0,5 мм на сложных поверхностях, подходящее для упаковки электронных компонентов и герметизации автомобилей.

IV. Основные характеристики продукта

1. Высокоточная передача:
   • Модели с шарико-винтовой парой используют винты класса C5 с погрешностью позиционирования ≤±0,01 мм и повторяемой точностью позиционирования ±0,005 мм, идеально подходящие для прецизионных сценариев, таких как обработка полупроводниковых пластин;
   • Модели с зубчатым ремнем достигают скорости до 1500 мм/с благодаря приводам с зубчатым ремнем, подходящим для высокоскоростной сортировки и конвейерных линий.
2. Адаптивность к окружающей среде:
   • Пылезащитное уплотнение (степень защиты IP54) с лабиринтными уплотнениями, блокирующее частицы >5 мкм и брызги жидкости, увеличивающее срок службы на 20%;
   • Дополнительные корпуса из нержавеющей стали для влажных/коррозионных сред (например, медицинские устройства, производственные линии пищевых продуктов).
3. Модульная конструкция:
   • Поддерживает многоходовые спецификации (50–3000 мм) и направления крепления двигателя (боковое/торцевое), совместим с серводвигателями/шаговыми двигателями для нагрузок 5–200 кг;
   • Конструкция Plug-and-play, устанавливается за <30 минут. Сменные ползуны/компоненты трансмиссии снижают затраты на простои.

V. Основные критерии выбора

1. Соответствие условиям:
   • Ход: Выбирайте на основе эффективного диапазона перемещения с запасом прочности 10–15%;
   • Окружающая среда: Пылезащита для пыльных сцен, модели для чистых помещений из нержавеющей стали для чистых помещений (шероховатость поверхности Ra≤1,6 мкм);
   • Скорость и точность: Шарико-винтовые пары для высокой точности (≤1 м/с), зубчатые ремни для высокой скорости (>1 м/с).
2. Расчет нагрузки:
   • Динамическая нагрузка учитывает вес заготовки, инерцию и трение, проверяется по формулам крутящего момента производителя (коэффициент безопасности ≥1,5);
   • Сценарии с опрокидывающим моментом требуют увеличения расстояния между направляющими или ползунов фланцевого типа для большей жесткости на кручение.
3. Конфигурация управления:
   • Оснащен концевыми выключателями (дом/предел) и энкодерами (инкрементными/абсолютными) для обратной связи по положению и безопасности;
   • Поддерживает программирование ПЛК/ПК и протоколы Modbus/Canopen для координации по нескольким осям.

VI. Руководство по установке и техническому обслуживанию

Процесс установки двигателя (пример модели с зубчатым ремнем)

1. Поместите модуль горизонтально и снимите крышку торца двигателя;
2. Отрегулируйте винты соединительной пластины, чтобы совместить фланец двигателя со шкивом;
3. Установите зубчатый ремень, обеспечив умеренное натяжение (провисание ≤5 мм на пролет 100 мм);
4. Затяните диагональные крепежные винты, проверьте центровку ремня и установите крышку торца.

Периодическое техническое обслуживание

• Ежедневный осмотр: Проверьте кабели на износ (радиус изгиба ≥10× диаметр кабеля), ненормальный шум (нормальный ≤65 дБ);
• Квартальное техническое обслуживание: Смажьте направляющие/винты литиевой смазкой (вязкость 30–150 сСт), очистите поверхность от пыли;
• Полугодовая проверка: Проверьте затяжку винтов (отклонение крутящего момента ≤±5%), износ зубчатого ремня (замените, если потеря высоты зуба >20%).

VII. Типичная обработка неисправностей

1. Застой движения: Остановитесь, чтобы очистить 异物 (посторонние предметы) на винтах/направляющих (используйте сжатый воздух + спирт), пополните смазку;
2. Проскальзывание ремня: Проверьте натяжение (рекомендуется 80–120 Н/м с помощью измерителя натяжения), отрегулируйте положение двигателя;
3. Отклонение позиционирования: Перекалибруйте концевые выключатели, проверьте ослабление муфты (ошибка концентричности ≤0,05 мм).

VIII. Пример применения: интеграция системы визуального контроля

• Оборудование: Машина обнаружения дефектов продукта
• Конфигурация: Линейные направляющие с зубчатым ремнем по осям X/Y (ход 500 мм×300 мм, скорость 1 м/с), линейная направляющая с шарико-винтовой парой по оси Z (ход 100 мм, точность ±0,01 мм);
• Функция: Камера перемещается по осям X/Y для полнопольного сканирования, ось Z автоматически регулирует фокусное расстояние для различных высот заготовок. Алгоритмы искусственного интеллекта обеспечивают распознавание дефектов на уровне 0,2 мм со скоростью 200 штук/минуту.

Заключение