No.007451 上下装置

规格

目的・动作

• 利用凸轮结构将电机的旋转运动变更为上下直线运动

对象工件

• 带状工件

特征

动作规格・尺寸

• 装置外形：W385×D241×H204[mm]

主要零件的选定依据

• 利用凸轮结构将电机的旋转运动变更为上下直线运动
• 选定凸轮旋转所需扭矩的电机

设计要点

主要零件的计算过程

• 验证弹簧对于负荷是否有合适的拉伸力
  • 可活动部位的质量M:1.0[kg]、弹簧的初张力F1:1.579[N]（目录值）、弹簧定数K:0.167[N/mm]（目录值）、弹簧的弯曲度L：22.9～47.4[mm]
    弹簧的张力F=(F1+KL)×2[本]={1.579+0.167×(22.9～47.4)}×2
    　　　　　 =10.8～19.0[N]>M×9.8=9.8[N]
    ⇒没问题
• 验证电机的旋转扭矩
  • 可活动部位的旋转扭矩为弹簧的弯曲度最大(Lmax:47.4[mm]、Fmax:19.0[N])时为最大，验证那个时点
    根据电机扭矩定格TM：8.2[N・m]（目录值）、Lmax时的凸轮的旋转半径Rc：34[mm]，和凸轮接触的轴承的半径Rb：11[mm]，手臂的旋转方向和电机的旋转方向的形成的角度θ1：83.98[°]、弹簧的拉伸方向和手臂的旋转方向形成的角度θ2：6.02[°]，从手臂中心到轴承中心的距离Ra1：65.3[mm]，从手臂中心到弹簧中心的距离Ra2：108[mm]
    设定电机的手臂的旋转方向的接线力为FM
    　FM=TM÷（Rc+Rb）×cosθ1=8.2÷{(34+11)×10-3}×cos83.98°
    　　=19.1[N]
    设定电机的手臂的旋转扭矩为TM’
    　TM’=FM×Ra1=19.1×65.3×10-3=1.25[N・m]

    设定可活动部位的旋转扭矩为T1
    　T1=(Fmax-M×9.8)×cosθ2×Ra2
    　　 =(19.0-1.0×9.8)×cos6.02°×108×10-3
    　　 =0.988[N・m]<TM’=1.25[N・m]
    ⇒没问题

构造制作与设计要点

• 使用球头柱塞，使印台容易交换
• 使用拉伸弹簧的上升构造
• 用手臂前端部位的长孔槽能维持上下运动时的动作