No.007239 W反转机构

规格

目的・动作

• 利用气缸对直线运动齿条部进行1轴驱动，同时在其行程内旋转2轴的齿轮，并反转到任意角度（本事例为90°）。

环境·操作性

• 利用外部组件的上下移动夹紧机构进行工件的搬入搬出。
• 为了确定正确的工件角度，通过气缸用传感器与机械挡块进行行程管理。

对象工件

• 材质 : 树脂
• 外形: φ9 × W41mm
• 重量：3g

特点

规格・尺寸

• 工件旋转角度: 90°
• 齿轮: m1.5、z32、P.C.D.48mm
• 气缸所需行程： 37.7mm
• 装置外形： W390×D300×H106mm

精度・负载

• 气缸的推力: 6.83N以上

主要零件的选型依据

• 气缸
  • 为节省空间而采用薄型气缸。
• 齿轮
  • 采用带螺纹孔的追加加工齿轮，以便可直接固定工件夹具并进行旋转驱动。

设计要点

主要零件的计算过程

• 验证气缸推力是否可承受滑动部负载与旋转部负载。
• 气缸（φ20mm、ST50mm）的推力
  • 条件值：滑动部总重量 m1 = 1.714kg、直线导轨的摩擦系数 μ1 = 0.005（根据产品目录）、旋转部总重量 m2 = 0.688kg、旋转部的滑动换算系数 μ2 = 1（ 假设摩擦系数为1的滑动，取安全侧）、气缸的使用压力: 0.2MPa
  • 滑动部负载： F1 = m1×g×μ1，F1=1.714×9.8×0.005= 0.084N
  • 旋转部负载： F2 = m2×g×μ2，F2= 0.688×9.8×1 = 6.742N
  • 合计负载： F = F1 + F2 = 0.084 + 6.742 = 6.83N
  • 气缸的缩回侧推力： F0 = 47N （根据产品目录）
  • 安全系数： F0/F=47/6.83≒6.88

构造制作与设计要点

• 为了平均节拍时间，需要将2个工件反转1次时，可使用带齿条齿轮的反转机构。
• 在1个循环同时移动多个零件的自动化生产线中，本装置适合于需要反转多个零件的拐角部。
• 在工件支承座上设计旋转方向的腰形孔，以便可调整工件旋转时的偏移。
• 通过同时设置传感器与机械挡块，在即将碰撞机械挡块之前切断气缸的推力，可在抑制力矩发生的同时进行正确的定位与工件角度调整。