上银单轴机器人选型步骤

2018-2-27 00:00:00
选型步骤：
单轴机器人产品的选用，依不同使用条件及限制，可参考下列选用流程。



下列为HIWIN 单轴机器人模组的各别特性，可供产品初步选用参考。



精度
精度包含准确度（Accuracy）与精密度（Precision），如下说明：
1. 定位精度（准确度）
模组由基准点沿一方向移动，最后实际到达的距离与原设定到达的距离的最大差异值（绝对值）称之。
2. 往返位置重现性（精密度）
或指定位重现性，表示SR滑台往返移动过程中，在某一设定位置测得的位置差异值，以全行程中的最大值称之。
3. 行走平行度
(1) 指SR模组的滑台平面与模组安装平面之间的平行度。量表架于滑台平面中央，指针置于安装平面上，取全行程
量测的最大差异值。
(2) 指SR模组的滑台与模组安装基准面之间的平行度。量表架于滑台平面中央，指针置于模组侧边安装基准面上，
取全行程量测的最大差异值。

速度
1. 最大线速度
SR滑台最大线速度（V）系由滚珠螺杆最高转速（S）乘以导程（L）计算而得。
V（mm/sec）=S（rpm）÷60×L（mm）
2. 最高转速
表示滚珠螺杆的最大容许转速，由其临界转速而定。螺杆转速超过临界转速时将可能发生共振。临界转速和螺杆长
度有关，因此，滚珠螺杆的临界转速也间接决定了产品的有效行程和总长度。
滚珠螺杆的最大容许转速计算方式如下：

3. 加减速度
所谓速度系指滑台设定的运转工作速度，滑台须自停止状态开始加速，达工作速度后维持该速度往目的地移动，抵达前开始减速，终至停止。
加减速度由使用者依实际使用需要而定。SR设计时，加速度的设定：导程5以下以0.15G计算，其他导程均以0.3G计算。1G = 9.8 m/s 2 ，则0.15G = 1470mm/s 2 ，0.3G = 2940mm/s 2 。SR模组最大可搬质量须依加速度而定。
＊注意： 加减速度将使搬运的质量产生惯性负荷，加减速度愈大，可搬质量愈小；过大的加减速度会产生大的衝击力，应避免之。
4. 工作週期
工作週期由客户依实际需要决定。常用工作週期如下图所示，包括加速时间Ta、等速时间Tc、减速时间Td、停留时间Tf。



马达负载计算
1. 确认负载机构的运动条件要求，包括加减速度，运动速度，机构的重量，机构的运动方式。
2. 负载之惯量计算
直线运动负载惯量计算式 :

J L ： 负载惯量，计算至马达输出轴[kg．cm 2 ]
V ： 负载直线运动速度[㎜／min]
ΔS ： 马达转一圈，负载的移动量 [㎜]
W ： 负载重量[㎏]
N ： 马达转速[r/min]
3. 由负载惯量与马达惯量的比例原则，选出适当的马达规格。
4. 将选定的马达惯量合併负载惯量，计算出加速转矩及减速转矩。

J L  ： 负载惯量，计算至马达输出轴[kg．cm 2 ]
J M  ： 马达惯量 [kg．cm 2 ]
N ： 马达转速[r／min] [rpm]
T psa  ： 加速时间[s]
T psd  ： 减速时间 [s]
5. 依据负载重量，安装方式，磨擦系数，马达效率，计算出等速运动时的负荷转矩。

F ： 直线运动时的轴向力
F=F C ＋μx(Wxg＋F O )
T L  ： 负荷转矩[N．m]
F C  ： 轴方向的外加作用力[N]
F O  ： 负载对SR模组的外加正压力[N]
W ： 负载重量（含滑台）[kg]
μ ： 磨擦系数
η ： 机械效率
V ： 负载直线运动速度[mm/min]
N ： 马达转速[r/min]
g ： 重力加速度(9.8m/s 2 )
ΔS ： 马达转一圈，负载的移动量 [mm]
6. 选定马达的最大输出转矩，须大于加速转矩和负荷转矩相加的和；如果不符合条件，必须选用其他型号，再计算
验证至符合要求为止。
7. 依据负荷转矩、加速转矩、减速转矩及保持转矩，求出连续实效转矩。

T psa  ： 加速时间  t c  ： 等速时间
T psd  ： 减速时间  t ｈ  ： 停止时间
T f  ： 週期时间  T a  ： 加速转矩
T L  ： 负荷转矩  T d  ： 减速转矩
T LH  ： 保持转矩（水平运动时，T LH = 0）
8. 选定马达的额定输出转矩必须大于连续实效转矩；如果不符合条件，必须选用其他型号，再计算验证至符合要求为止。

安装
滚珠螺杆型式若确定用途为垂直方向（z轴）请注意，垂直安装属于特殊使用状态，承载负荷请在表列最大可搬重量（直立）范围内使用，除此之外，时规皮带型式禁止垂直方向使用。
＊注意：为防止负载滑落，垂直安装时，採用马达宜含煞车。
寿命
于水平安装、侧挂安装、倾斜安装（角度小于30度）时，SR寿命以线性滑轨的寿命为准；垂直安装、倾斜安装（角度大于30度）时，SR寿命则以螺杆或固定端轴承寿命（取其小者）为准。
表列额定动负载（Fy, Fz, Mx, My, Mz）是相对于模组行走10,000 Km的寿命，若负载小于表列可负载条件（Fy/Fyd +Fz/Fzd + Mx/Mxd + My/Myd + Mz/Mzd≦1）则寿命将可延长；反之，如果负载大于表定值，则寿命将少于10,000 Km。为确保SR的长期使用，建议儘可能在表列负载范围内使用。
保养
SR模组需要维修保养的部分包括滚珠螺杆、线性滑轨及相关配件。每三个月或每行走100公里的距离后，必须对滚珠螺杆和线性滑轨补充润滑剂，并请检查有无任何污垢或碎屑在系统内，如果油脂变得肮葬时，请更换油脂。如有任何保养方面的特殊问题，请与HIWIN联络。