受限空间内的工件传送机构

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受限空间内的工件传送机构设计目的

• 固定直线导轨的滑块，使滑轨移动。
  避免干扰并将工件压入传送箱内的构造。

环境·操作性

• 工件自动传送机构。
• 在驱动源不使用空气的环境下有效。

对象工件

• 树脂料架（树脂托盘）
• 外形：W67×H70×D80mm
• 工件重量：170g×3个=510g

设计要点

主要零件的计算过程

• 验证直线导轨是否可承受负载力矩或机器人是否符合传送规格（传送物重量、速度、行程）
• 直线导轨容许力矩
  • 直线导轨容许力矩：MB = 104 N·m（左右摆动）
  • 单轴机器人最大压紧力：f=150N
    旋转中心与作用点之间的距离：l =0.136 m
    安全系数：e = 5倍
    负载力矩：M=150N × 0.136 = 20.4
    所需容许力矩:MB＞M × e =20.4 × 5 =102 N·m
    因此，选择容许力矩为104N·m的类型。
• 传送物重量：25kg
  • 直线导轨：92kg；滑板：0.58kg；盘：0.32kg；卡爪支承件：0.37kg；卡爪：0.06kg
• 工件重量：17kg × 3个=0.51kg
  • 摩擦系数：3(假设值)
  • 动作所需力=工件重量×摩擦系数=0.51kg×0.3=0.153 kg
• 所需传送物重量
  • 25kg + 0.153kg = 2.403kg ＜ 25kg（单轴机器人最大传送物重量）
• 所需速度
  • 1周期： 3s
    所需速度=（传送距离× 2）÷ 3=458mm ÷ 3s = 153mm/s
    上式未考虑加减速时间，
    加速度：1G= 980mm/s²（假设值）
    设定速度：350mm/s ＜ 500mm/s（单轴机器人最大速度）
    加速时间=速度÷加速度=350mm/s÷980mm/s²=0.33s
    加减速时的移动距离=加速度×加速时间 ÷ 2= 980mm/s2 × 0.33s÷2= 53.4mm
    设定速度下的移动距离=1周期距离-1周期加减速时的移动距离= 229mm × 2-53.4mm × 4 = 244.4mm
    设定速度下的移动时间=设定速度下的移动距离÷设定速度= 244.4mm ÷ 350mm/s = 0.77s
  • 1周期= 0.77s + 0.33s × 4 = 2.09s
  • 余量空间：3s - 2.09s=0.91s

构造制作与设计要点

• 为了使直线导轨通过工件传送用滑台的正上方，已设置盘以防止润滑脂掉落（润滑脂盛接容器）。