可伸縮直線模組-提升應(yīng)用-齒輪齒條傳動(dòng)

自動(dòng)物料搬運(yùn)應(yīng)用中，往往需要通過(guò)立柱把多軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)支起到廠房上部的空間中，和地面上的設(shè)備配合工作，充分有效地利用了空間。下圖為一管道自動(dòng)化激光焊接機(jī)的照片，可焊接直徑范圍為200mm-400mm的管道：應(yīng)用的帶齒圓弧導(dǎo)軌的直徑為612mm，兩套360度圓弧導(dǎo)軌，面對(duì)面平行布置。這樣的話，提升的Z軸有時(shí)會(huì)碰到這個(gè)問(wèn)題：把物料抓起并往上升的時(shí)候，Z軸的上端會(huì)碰到廠房頂部：這時(shí)候可采用齒輪齒條傳動(dòng)的可伸縮式直線模組。

可伸縮式直線模組，相當(dāng)于是把兩個(gè)直線模組合在一起，共用一根高強(qiáng)度鋁型材作為導(dǎo)軌安裝基礎(chǔ)，鋁型材的前面和后面都安裝有導(dǎo)軌和齒輪齒條

設(shè)計(jì)要點(diǎn)一：

所以滑座和同步帶間的連接機(jī)構(gòu)需要由兩部分組成，這兩部分之間需要是可以相對(duì)移動(dòng)的；如下三個(gè)圖，個(gè)圖是總的連接示意圖，第二個(gè)圖是安裝在滑座上的連接機(jī)構(gòu)的部分，第三個(gè)圖是安裝在同步帶上的連接機(jī)構(gòu)的部分：兩部分之間可相對(duì)移動(dòng)：

設(shè)計(jì)要點(diǎn)二：

通用如下這種結(jié)構(gòu)，連接機(jī)構(gòu)和同步帶之間是通過(guò)水平方向的兩個(gè)螺釘固定的；環(huán)形導(dǎo)軌-鏈?zhǔn)降稁?kù)應(yīng)用和圓盤式導(dǎo)軌相比，鏈?zhǔn)降稁?kù)具有刀具容量大的優(yōu)點(diǎn)，但傳統(tǒng)鏈?zhǔn)降稁?kù)的鏈條式結(jié)構(gòu)：刀具相當(dāng)于放置在鏈條上，鏈條需要來(lái)回運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)全部鏈條的剛性支承。經(jīng)過(guò)同步帶輪的時(shí)候，相當(dāng)于同步帶會(huì)往外靠，所以連接機(jī)構(gòu)的底部需要加工出空間來(lái)，留出空間方便同步帶往外靠；另外一點(diǎn)是同步帶輪的直徑不可以太小，太小的話，經(jīng)過(guò)同步帶輪時(shí)，螺釘會(huì)以比較大的力往外拉皮帶：

桁架機(jī)械手的工作狀態(tài)和使用壽命同其結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性有很大的關(guān)系，因此有必要對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的動(dòng)態(tài)特性分析。動(dòng)態(tài)特性的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，采用的主要方法是模態(tài)分析法，包含如下三大部分：

一：靜剛度分析

靜剛度是衡量桁架機(jī)械手性能優(yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo)。當(dāng)滑枕沿豎直方向移動(dòng)到下端時(shí)，其伸出量，此時(shí)變形也，所以整機(jī)的靜剛度分析選擇此時(shí)機(jī)械手的位置來(lái)計(jì)算，可計(jì)算出滑枕下端沿各個(gè)軸向的靜位移量：

X軸向：0.210mm

Y軸向：0.190mm

Z軸向：0.010mm

由計(jì)算結(jié)果可知，整個(gè)機(jī)構(gòu)在X方向的變形量，剛度較弱，這是由于滑枕承載時(shí)，橫梁產(chǎn)生了扭曲變形所致。同時(shí)滑枕也是該機(jī)械手靜剛度的薄弱環(huán)節(jié)，可以采用加強(qiáng)筋或增加滑枕鋁型材的壁厚等措施來(lái)提高靜剛度。