No.007441 输送机升降回转机构

规格

目的・动作

• 搬送小型输送机通过升降顺畅地进行工件的交接

环境・操作性

• 从上方的搬送线上流转来的工件通过本装置下降，在下面的搬送线上交接工件
• 配合配线布局，另外配置电缆保护链

对象工件

• 铸件托盘
• 外形尺寸：W400×D350×H276[mm]
• 工件质量：40[kg]

特征

动作规格・尺寸

• 外形尺寸：W699×D975×H1325[mm]
• 行程：745[mm]

精度· 负载

• 工件质量：40[kg]

主要零件的选定依据

• 滚珠丝杆
  • 进行搬送小型输送机的上下运动
• 导轨
  • 搬送小型输送机在垂直方向支撑的同时，进行上下平滑运动
• 伺服电机
  • 在搬送输送机上下运动中，进行位置、速度的控制

设计要点

主要零件的计算过程

• 验证负荷荷重能承受的随机电机和滚珠丝杆、导轨的能力
  • 伺服电机
  • 条件
    负荷质量：m=上下可动组件+工件=20[kg]+40[kg]=60[kg]
    滚珠丝杆：p=10[mm]、滚珠丝杆直径：D=15[mm]
    滚珠丝杆质量：m1=5[kg]、滚珠丝杆摩擦系数：μ=0.1
    （为了去掉减速机G=1、η=1）
    随机电机型式：HC-KFS73(假设选定）
  • 将上述数值代入工厂目录的随机电机计算式中
  • 电机的转动惯量：1.635×10⁻⁴[kg・m²](参照工厂目录)
    惯性比：30
    负荷惯性=滚珠丝杆惯性＋搬送物惯性
    负荷惯性：2.9×10⁻⁴[kg・m²]＜1.635×10⁻⁴×30=4.9×10⁻³[kg・m²]
    电机定格扭矩：2.4×0.8=1.92[N・m](参照工厂目录)
    实效扭矩：0.09[N・m]＜1.92[N・m]
    电机瞬时最大扭矩：7.2×0.8=5.8[N・m](参照工厂目录)
    瞬时最大扭矩：0.13[N・m]＜5.8[N・m]
    电机的定格翻转数：3000[r/min](参照工厂目录)
    需要最大回转数：1800[r/min]＜3000[r/min]
    根据以上的计算，因此成立
• 滚珠丝杆
  • 条件
    负荷质量：m=60[kg]、行程长：L=745[mm]、最高速度：Vmax=0.05[m/s]
    加速时间：t1=0.2[s]、减速时间：t2=0.2[s]、每分钟往返次数：n=5[min⁻¹]
    齿隙：0.1[mm]、定位精度：±0.7[mm]/600[mm]
    反复精度：±0.05[mm]
    寿命时间：20000[h]、驱动电机：AC随机（定格翻转数3000[r/min]）
    电机的惯性力量：Jm=5×10⁻⁵[kg・m²]、传达面的摩擦系数：μ=0.003
    传达面的阻力：f=20[N]（无负荷时）
    荷重作用点间距离：700[mm]
    滚珠丝杆型式：BSSC2005-1000-FC25(假设选定）
  • 将上述数值代入米思米目录中的滚珠丝杆计算公式中
  • 引线量：5[mm]
    最大轴方向荷重：670[N]
    容许轴方向荷重：9965[N]＞670[N]
    最高翻转数：1800[min⁻¹]
    容许翻转数：3852[min⁻¹]＞1800[min⁻¹]
    DmN值：28440＜50000
    根据以上的计算，因此成立
• 导轨
  • 条件
    负荷质量：m=60[kg]、导轨‐负荷质量间：L=266.5[mm]
    导轨块间距离：x=210[mm]
    每一个导轨上承受的荷重：
    P1=P2=P3=P4=LW/2x=266.5×60×9.8/（2×210)=373[N](参照米思米目录)
  • 容许荷重
    导轨型号：SV2WT33-1120-TMS(假设选定）
    基本静态定格荷重：C0=19.6[kN](参照米思米目录）、静态安全系数：fs=2的时候
    C0/fs=19600/2=9800[N]＞373[N]
  • 容许力矩
    容许力矩：MA=MB=109[N・m]、MC=225[N・m](参照米思米目录）
    导轨上承受的力矩：
    M=F・L=mg・L=60・9.8・266.5×10⁻³=157[N・m]
    每1个导轨上承受的力矩：M1=M2=M3=M4=M/4=39[N・m]
    容许纵摆力矩：MA/fs=MA/2=109/2=54[N・m]＞39[N・m]
    容许偏移力矩：MB/fs=MB/2=109/2=54[N・m]＞39[N・m]
    容许摇摆力矩：MC/fs=MC/2=225/2=112[N・m]＞39[N・m]
    根据以上的计算，因此成立

构造制作与设计要点

• 通过水平调整螺栓对于本组件的上下小型输送机设置在现场可以调整

技术计算链接

• 滚珠丝杆的选定方法 1
• 线性系统的寿命计算1
• 电机滚轮概要