案例介绍
| 一、设计思路 | |||
| 设计目的： | 将工件等距输送并定位 | ||
| 设定场景： | 组装、检测等圆柱形物料移栽等应用场景 |
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| 动作流程： |
1、夹爪夹紧，夹紧物料 | ||
| 2、伺服电机滚珠丝杆机构将产品移动一个步距 | |||
| 3、夹爪张开 | |||
| 4、伺服电机滚珠丝杆机构回退到初始位置 | |||
| 5、循环以上动作 | |||
| 二、机构参数 | |||
| 外形尺寸： | L747xW219xH224(mm) | ||
| 通用性： | φ24-φ44mm圆柱形产品 | ||
| 循环周期： | 3（S） | ||
| 精度： | ±0.1(mm) | ||
| 三、示例应用 | |||
| 工件形状： | 圆柱形 | ||
| 工件尺寸： | φ30x50mm | ||
| 工件重量： | 7.2(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 | |||
| 【伺服电机选型计算】 | |||
| 负载质量： |
m=9.9(kg) （见技术文档图一） | ||
| 滚珠丝杆导程量： | P=1.6（cm) | ||
| 负载转动惯量： | J1=m*（P/（2π））²=0.6426(kg*cm²) | ||
| 滚珠丝杆本体惯量： | J2=0.15(kg*cm²) （见技术文档图二） | ||
| 驱动部位总惯量： | J=J1+J2=0.7926(kg*cm²) | ||
| 滚珠丝杆运行步距总时间： | t=0.6(s) | ||
| 滚珠丝杆加减速时间： | t1=0.3(s) | ||
| 步距长度： | L=120(mm) | ||
| 负载运行最高速度： | v=2L/t=0.4（m/s） | ||
| 负载运行的角速度： | ω=V*2π/P=50π（rad/s） | ||
| 负载运行的角加速度： | ε=ω/t1=523.3（rad/s²） | ||
| 负载加速所需要的扭矩： | T1=J*ε=0.04148(NM) | ||
| 导轨摩擦系数： | μ=0.1 | ||
| 重力加速度： | G=10 | ||
| 负载运行的摩擦力： | F1=μ*m*G=9.9（N） | ||
| 滚珠丝杆效率： | η=0.95 | ||
| 负载平衡摩擦力需要的扭矩： | T2=F1*P/（2πη）=0.02655(NM) | ||
| 负载运行的总扭矩： | T=T1+T2=0.068 | ||
| 安全系数： | S=2 | ||
| 电机需要提供的扭矩： | T0=T*S=0.136（NM） | ||
| 选择伺服电机： | MHMF042L1U2M | ||
| 伺服电机额定扭矩： | T0=1.24NM | ||
| 伺服电机转子惯量： | J0=0.56kg*cm² | ||
| 电机需要提供扭矩与额定扭矩对比： | 0.136＜1.24 | ||
| 负载与伺服电机转子惯量比： | J2/J1=1.41＜5 | ||
| 综上计算，电机力矩和惯量都满足要求。 | |||
