Как верхняя и нижняя монтажные пластины влияют на работу управляемых сервоприводов

Стандартные сервоэлектрические цилиндры хорошо работают при чистом осевом толчковом/тянущем усилии. Но когда рабочие условия создают боковую силу, компенсирующую нагрузку или крутящий момент, обычные приводы подвергаются быстрому износу, изгибу штока и короткому сроку службы. Именно здесь управляемые сервоэлектрические цилиндры . выделяются Этот привод со встроенными параллельными направляющими стержнями специально разработан для работы с боковыми нагрузками и поддержания стабильного линейного движения.

Структура продукта

Как показано на фотографии из нашей мастерской, управляемый сервоцилиндр состоит из следующих основных компонентов:

1. Серводвигатель : Обеспечивает мощность для шарико-винтовой передачи, поддерживает высокоскоростное возвратно-поступательное движение, совместим с управлением по шине EtherCAT / CANopen.

2. Узел шариковинтовой передачи : Преобразует вращательное движение в линейное движение толкания и вытягивания, обеспечивает высокую повторяемость позиционирования.

3. Параллельные направляющие и линейные подшипники : несколько высокоточных оптических направляющих, закрепленных между верхней и нижней монтажными пластинами. Направляющие стержни воспринимают всю боковую силу и крутящий момент, тогда как центральный винт воспринимает только осевую нагрузку.

4. Верхняя подвижная пластина : соединяет нагрузку или внешний механизм, равномерно распределяет усилие на направляющие стержни.

5. Базовый монтажный фланец : удобен для установки и интеграции в рамы автоматизации или подвижные платформы.

Самое большое конструктивное отличие от обычных сервоцилиндров: направляющие стержни разделяют боковую нагрузку, поэтому главный винтовой стержень защищен от повреждений радиальной силой.

Основные преимущества

✅ Сильная устойчивость к боковой нагрузке

Направляющие стержни воспринимают боковую силу вместо шарико-винтовой передачи. Он может надежно работать в сценариях со смещенной нагрузкой и поперечной силой, например, в подвижных платформах с 3 степенями свободы, избегая деформации винта и преждевременного выхода из строя.

✅ Высокая жесткость движения и низкая тряска

Конструкция с двумя или четырьмя направляющими стержнями ограничивает вращение и отклонение. Линейное движение происходит плавно с минимальной вибрацией даже при высокой скорости и циклическом возвратно-поступательном движении.

✅ Длительный срок службы и меньшие затраты на техническое обслуживание.

Поскольку винт изолирован от боковой силы, трение и износ значительно снижаются. Непрерывная повторяющаяся работа доступна для длительных работ по автоматизации.

✅ Высокая повторяемость позиционирования

Линейный направляющий механизм гарантирует прямую траекторию движения. Он поддерживает постоянную точность при повторяющихся задачах позиционирования.

✅ Гибкая настройка.

Мы можем настроить ход, скорость, номинальную нагрузку, монтажный интерфейс и степень защиты в соответствии с различными проектами. Например, наша версия с ходом 300 мм, скоростью 500 мм/с и нагрузкой 50 кг используется на сельскохозяйственной платформе для обрезки чая 3DOF.

Подходящие сценарии применения

1. Платформы движения 3DOF

   Это наш зрелый случай применения. Когда 3-осевая платформа непрерывно наклоняется и раскачивается, на каждый привод воздействует переменная боковая сила. Направляющие сервоцилиндры прекрасно выдерживают боковую нагрузку, обеспечивая стабильную работу всей платформы. Он успешно применяется в оборудовании для обрезки сельскохозяйственного чая.

2. Автоматизированное подъемно-позиционное оборудование

   Подъем материала, позиционирование заготовок, автоматизация упаковки, сборка со смещением нагрузки.

3. Оборудование для тестирования и моделирования

   Небольшие испытательные стенды, устройства моделирования вибрации, стенды для испытаний на усталость, требующие частых возвратно-поступательных наклонных движений.

4. Наружная сельскохозяйственная автоматизация

   Рабочая среда на ферме с пылью. При наличии соответствующей защиты IP направляющие сервоцилиндры могут быть установлены на сельскохозяйственных устройствах для обрезки, резки и уборки урожая.

5. Станция прессования и сборки

   Легкая запрессовка, зажимной механизм, при котором нагрузка не идеально центрирована.

Что делают верхняя и нижняя пластины?

Верхняя подвижная пластина и основная монтажная пластина вместе с четырьмя параллельными направляющими образуют единую раму.

1. Держите направляющие параллельно : пластины фиксируют оба конца направляющих. Если пластина деформируется, направляющие стержни наклонятся, вызывая аномальное трение внутри линейных подшипников.

2. Распределяйте боковую нагрузку равномерно : на платформах с 3 степенями свободы попеременная боковая сила сначала передается на верхнюю пластину. Жесткая пластина равномерно распределяет усилие на все направляющие стержни, а не концентрирует нагрузку на одном стержне.

3. Обеспечивает стандартный монтажный интерфейс : верхняя пластина соединяется с рамой движущейся платформы; нижняя пластина фиксирует привод к основанию. Точный допуск на положение отверстия упрощает сборку на месте.

Распространенные проблемы, вызванные плохой конструкцией пластин

Во многих недорогих сервоприводах с направляющими используются тонкие алюминиевые листы для сокращения затрат, что приводит к скрытым рискам при циклическом поворотном движении:

• Изгиб и деформация пластины под действием повторяющейся нагрузки → перекос направляющих стержней

• Неравномерное усилие на линейных подшипниках → рост трения, ненормальный шум и ускоренный износ.

• Неожиданная боковая сила, приложенная к ШВП → необратимая деформация винта

• Отклонение положения монтажного отверстия → сложная установка, напряжение предварительной затяжки после сборки

На сельскохозяйственных тримминговых платформах 3DOF приводы работают непрерывно с частыми наклонами. Слабые монтажные пластины значительно сокращают срок службы всей системы.

Наши принципы проектирования приводных пластин подвижной платформы

1. Разумная толщина пластины : мы рассчитываем толщину пластины в соответствии с динамической нагрузкой, чтобы сбалансировать жесткость и вес. Слишком толстый увеличивает общую массу и динамическую инерцию; слишком тонкий, ему не хватает жесткости.

2. Обработка с высокой плоскостностью : строгое фрезерование и проверка плоскостности, чтобы гарантировать параллельность между верхней и нижней пластинами.

3. Опция усиливающей конструкции : для тяжелых систем 3DOF на пластины можно добавить ребра жесткости для повышения жесткости без чрезмерного увеличения веса.

4. Индивидуальная схема расположения отверстий для болтов . Схема расположения отверстий может быть настроена в соответствии с рамой платформы 3DOF заказчика, что позволяет сократить объем работ по модификации во время интеграции.