案例介绍
| 一、设计思路 | |||
| 设计目的： | 通过底层同步带输送，输送托盘等重件物料 | ||
| 设定场景： | 横移顶升机构，适用于中载托盘移栽输送 |
||
| 动作流程： |
1、人工将托盘放入到托盘上料位(此时一二段顶升气缸为顶升状态，并且一段气缸一直处于顶深用于Z向缓冲) | ||
| 2、二段气缸下降 | |||
| 3、电机启动输送托盘组件至下料工位 | |||
| 4、二段气缸顶升 | |||
| 5、托盘搬送下料，所有托盘下料完毕 | |||
| 6、二段气缸下降，电机输送组件移至上料工位 | |||
| 7、二段气缸顶升等待，物料上线 | |||
| 8、重复以上循环 | |||
| 二、机构参数 | |||
| 外形尺寸： | L2260xW492xH453(mm) | ||
| 通用性(机构承载)： | 96kg | ||
| 循环周期： | 20（S） | ||
| 精度： | ±0.1(mm) | ||
| 三、示例应用 | |||
| 工件形状： | 矩形 | ||
| 工件尺寸： | 175*175*20(mm) | ||
| 托盘&工件总重量： | 40(Kg) | ||
| 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 | |
| 减速比： |
i | 1 | |
| 电机直驱机械效率： | η0 | 0.95 | |
| 主轮节圆(mm)： | d1 | 40 | |
| 从轮节圆(mm)： | d2 | 40 | |
| 皮带传动效率： | η1 | 0.95 | |
| 行程(mm)： | L | 1300 | |
| 倾斜角(°)： | θ | 0 | |
| 每分钟往返次数： | N | 3 | |
| 加速时间(s)： | t1 | 0.5 | |
| 减速时间(s)： | t2 | 0.5 | |
| 静止时间(s)： | t3 | 1 | |
| 往返一个周期时间(s)： | T=60/N | 20 | |
| 负载最大线速(m/s)： | Vmax=2*L/(T-2*t4-t1-t3)/1000 | 0.1529 | |
| 电机最大转速(r/min)： | n0max=Vmax*1000/(π*8)*i*60 | 73.024 | |
| n0max≤1000时，显示，可以使用步进/伺服电机 | |||
| 外力(N)： | Fa | 0 | |
| 摩擦系数： | μ | 0.1 | |
| 负载(含平台)总重量(kg)： | m1 | 55 | |
| 皮带重量(kg)： | m2 | 1.5 | |
| 负载总质量(kg)： | m=m1+m2 | 56.5 | |
| 启动加速度(m/s²)： | a=Vmax/t1 | 0.3 | |
| 电机轴角加速度(rad/s²)： | εm=2*π*n0/(60*t1) | 15.29 | |
| 匀速运动时主带拉力(N)： | F=Fa+mg(μcosα+sinα) | 55.37 | |
| 惯性力(N)： | ma=m*a | 17.28 | |
| 负载折算到主动轮惯量(kg.cm²)： | J3=m（d1/10）²/4/η1 | 237.89 | |
| 主动轮惯量(kg.cm²)： | J1 | 0.061 | |
| 从动轮惯量(kg.cm²)： | J20 | 0.061 | |
| 从动轮轮折算到主动轮惯量(kg.cm²)： | J2=J20/[(d2/d1)²*η1] | 0.064 | |
| 电机轴联轴器惯量(kg.cm²)： | J' | 0.01 | |
| 折算到电机轴惯量(kg.cm²)： | J"=(J1+J2+J3)/(i²*η0)+J' | 0.09 | |
| 最大允许惯量比： | X | 5 | |
| 电机转子惯量需大于(kg.cm²)： | J=J"/X | 0.019 | |
| 初选电机-电机转子惯量(kg.cm²)： | Jm | 2.5 | |
| 初选电机-电机额定力矩(N.m)： | Tm | 6.9 | |
| 电机轴负载转矩(N.m)： | TL=F*d1/2000/(i*η0*η1) | 1.227 | |
| 电机轴启动(加速)转矩(N.m)： | Ts | 0.004 | |
| 电机转矩安全系数： | K | 1.2 | |
| 计算电机保持转矩(N.m)： | T | 1.477 | |
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