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图例:
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展示样品

YHD-SL0107-风车翻转结构

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相关分类:
提高效率 电子工业 翻转、旋转 薄板状 输送线及功能组件
案例描述:
通过风车翻转机构将样品翻面。用于样品需要翻面下料或者样品需要两面加工场合。此机构也可起到缓存作用。
案例介绍
一、设计思路
设计目的: 通过风车翻转机构将样品翻面。用于样品需要翻面下料或者样品需要两面加工场合。此机构也可起到缓存作用。
设定场景: 光伏、3C、电路板等
动作流程: 1、样品通过皮带输送机来料
2、定位机构对样品进行机械定位
3、风车翻转机构将样品翻面(需要翻面场合)&风车翻转机构不翻转,样品通过皮带输送机往下流动(不需要翻面场合)
4、样品通过皮带输送机流入下一个工序
二、机构参数
外形尺寸: L1037xW579.5xH585(mm)
通用性(样品厚度): 0-4(mm)
循环周期: 1.5(S)
精度: ±0.05(mm)
三、示例应用
工件形状: 矩形
工件尺寸: L210xW210(mm)
工件重量: 40(g)
使用气压: P=0.5(MPa)
电源: AC220V 50Hz/DC24V
四、计算过程
注:选型计算&公式可下载技术文档进行详细查看
【步进电机选型计算】
参数 公式&注解 取值
1)、机械结构参数    
工件线速度: V=(m/s) 0.6
滚筒直径: D=(m) 0.03
皮带质量: M1=(Kg) 0.052
工件质量: M2=(Kg) 0.04
滚筒和滚轮质量: M3=(Kg) 0.65
电机加减速时间: t=(s) 0.2
减速比: i 1
摩擦系数: μ 0.2
安全系数: K 2
选型电机型号(57CM13)
选型电机扭矩: TP= (N·m) 1.31
选型电机惯量: J电机=kg·m²) 0.000030 
2)、计算惯量和转矩    
电机转速: N=60*V/D/π (rpm) 382.2 
电机转动加速力: F1=2*(M1+M2)*V/t(N) 0.552 
电机转动所需要克服的力: F=μ*2*(M1+M2)*g+1/3*μ*2*(M1+M2)*g+F1=(N) 1.041 
电机必须转矩: T=1/2*F*D*K (N·m) 0.031
工件和皮带惯量: J1=2*(M1+M2)*(D/2)² (kg·m²) 0.000041 
滚筒惯量: J2=1/8*M3*D² (kg·m²) 0.000073 
总惯量: J=J1+J2(kg·m²) 0.000115 
惯量比: J/i² /J电机 3.82
整体设计工况计算: 案例所需最大扭矩0.031Nm<实际电机扭矩1.31Nm  
案例负载转动惯量与电机惯量比<5,因此电机符合设计要求。
【伺服电机选型计算】
参数 公式&注解 取值
1)、机械结构参数    
风车直径: D=(m) 0.47 
风车每次转动角度: θ= ° 30
每次转动的时间: t1=(s) 0.6
电机加减速时间: t2=(s) 0.1
风车转动负载总质量: M=(Kg) 7.6
减速比: i 40
安全系数: K 2
选型电机型号(ZNH02-020-N)
选型电机扭矩: TP= (N·m) 2.25
选型电机惯量: J电机=kg·m²) 0.0000203 
2)、计算惯量和转矩    
风车角速度: ω=θ*π/180/t1 (rad/s) 0.87 
风车转速: N=ω*30/π (rpm) 8.3
电机所需转速: N电机=N*I (rpm) 333.3
负载转动惯量: J=1/8*M*D² (kg·m²) 0.21 
风车角加速度: α=ω/t2 (rad/s²) 8.7
电机轴必须转矩: T=J*α*K/i= (N·m) 0.09
惯量比: J/i² /J电机 6.44
整体设计工况计算: 案例所需最大扭矩0.1Nm<实际电机扭矩2.25Nm  
案例负载转动惯量与电机惯量比<10,因此电机符合设计要求。
【定位气缸选型计算】
1)、机械结构参数    
倾斜度: θ=°(水平,垂直90°) 0
负载重量: M=(kg) 0.14
工作气压力: P=(MPa)(应≤减压阀进口压力*85%) 0.5
摩擦系数: u=(参考说明) 0.5
负载率(安全系数): η= 0.65
气缸运行时间: t=(s) 0.3
气缸启动时间: t0=(s) 0.1
气缸刹车时间: t1=t0=(s) 0.1
负载行程: L0=(mm) 20
选型气缸型号(WGU07-10-20-Y-N-3)
前进出力: F1=(N) 38.5
后退出力: F2=(N) 32.3
2)、计算所需最小缸径    
最大线速度: V=V0=L0/(t-t0)=(mm/s) 100
加速度: a=V/t0=(m/s²) 1
负载需最小力: F0=mg(sinθ+μcosθ)+ma=(N)(未考虑η 0.83
气缸理论出力: F=F0/η=(N)(已考虑η 1.27
推力最小缸径:
D1=             (mm)
1.80
初设杆径: d0=(mm) 5
拉力最小缸径: D2=(mm) 5.31
整体设计工况计算: 案例所需出力1.27N<F1&F2,因此气缸符合设计要求  
主要部件选型参考

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