Як верхні та нижні монтажні пластини впливають на продуктивність керованих сервоприводів

Стандартні електричні циліндри з сервоприводом добре працюють під дією чистої осьової сили поштовху/тяги. Але коли в робочих умовах виникає бічна сила, зміщене навантаження або крутний момент, звичайні приводи швидко зношуються, згинаються штоки та мають короткий термін служби. Ось де керовані серво електричні циліндри виділяються. Завдяки вбудованим паралельним напрямним стрижням, цей привід спеціально розроблений для обробки бічних навантажень і підтримки стабільного лінійного руху.

Структура продукту

Як показано на фотографії нашої майстерні, керований сервоциліндр складається з таких основних компонентів:

1. Серводвигун : забезпечує живлення для кульково-гвинтової передачі, підтримує високошвидкісний зворотно-поступальний рух, сумісний з керуванням шиною EtherCAT / CANopen.

2. Кульковий гвинтовий привід : перетворює обертальний рух у лінійний штовхаючий і тяговий рух, що забезпечує високу повторюваність позиціонування.

3. Паралельні напрямні та лінійні підшипники : кілька високоточних оптичних напрямних, закріплених між верхньою та нижньою монтажними пластинами. Напрямні стрижні сприймають усі поперечні зусилля та крутний момент, тоді як центральний гвинт сприймає лише осьову силу.

4. Верхня рухома пластина : з’єднує навантаження або зовнішній механізм, рівномірно розподіляє зусилля на напрямні стрижні.

5. Базовий монтажний фланець : зручний для встановлення та інтеграції в рами автоматизації або рухомі платформи.

Найбільша конструктивна відмінність від звичайних сервоциліндрів: напрямні стрижні розподіляють бокове навантаження, тому головний гвинтовий стрижень захищений від радіальних пошкоджень.

Основні переваги

✅ Сильна стійкість до бічних навантажень

Направляючі штанги сприймають бічну силу замість кулькової гвинтової передачі. Він може надійно працювати в сценаріях зі зміщеним навантаженням і перехресною силою, наприклад, на платформах руху 3DOF, уникаючи деформації гвинта та раннього виходу з ладу.

✅ Висока жорсткість рухів і низьке тремтіння

Конструкція з подвійних або чотирьох напрямних стрижнів обмежує поворот і відхилення. Лінійний рух відбувається плавно з мінімальною вібрацією навіть при високій швидкості та циклічному зворотно-поступальному русі.

✅ Довгий термін служби та мінімальне обслуговування

Оскільки гвинт ізольований від бокової сили, тертя та знос значно зменшуються. Безперервна повторювана робота доступна для тривалих автоматизованих робіт.

✅ Висока повторюваність позиціонування

Лінійний направляючий механізм гарантує прямий шлях руху. Він забезпечує постійну точність для повторюваних завдань позиціонування.

✅ Гнучка настройка

Ми можемо налаштувати хід, швидкість, номінальне навантаження, інтерфейс кріплення та ступінь захисту відповідно до різних проектів. Наприклад, наша версія з ходом 300 мм, 500 мм/с, навантаженням 50 кг використовується на сільськогосподарській платформі для обрізання чаю 3DOF.

Відповідні сценарії застосування

1. Платформи руху 3DOF

   Це наша зріла заявка. Коли 3-осьова платформа безперервно нахиляється та гойдається, на кожен привод діє змінна бічна сила. Керовані сервоциліндри ідеально сприймають бічне навантаження, завдяки чому вся платформа працює стабільно. Він був успішно застосований для сільськогосподарського обладнання для обрізки чаю.

2. Автоматизоване обладнання для підйому та позиціонування

   Підйом матеріалу, позиціонування заготовки, автоматизація пакування, підйом і розміщення зі зміщеним навантаженням.

3. Обладнання для тестування та моделювання

   Невеликі випробувальні стенди, пристрої для моделювання вібрації, пристосування для випробування на втому, які вимагають частого зворотно-поступального руху нахилу.

4. Зовнішня сільськогосподарська автоматизована техніка

   Ферма поля робочого середовища з пилом. З належним захистом IP керовані сервоциліндри можуть бути обладнані сільськогосподарськими пристроями для обрізання, різання та збирання врожаю.

5. Станція пресування та складання

   Легкий прес-фітинг, затискний механізм, де навантаження не ідеально центроване.

Що роблять верхня та нижня пластини?

Верхня рухома пластина та базова монтажна пластина разом із 4 паралельними напрямними стрижнями утворюють єдину раму.

1. Тримайте напрямні стрижні паралельно : пластини фіксують обидва кінці напрямних стрижнів. Якщо пластина деформується, напрямні стрижні будуть нахилятися, викликаючи ненормальне тертя всередині лінійних підшипників.

2. Розподіліть бічне навантаження рівномірно : на платформах 3DOF змінна бічна сила спочатку передається на верхню пластину. Жорстка пластина розподіляє силу рівномірно на всі напрямні стрижні замість того, щоб концентрувати напругу на одному стрижні.

3. Забезпечте стандартний монтажний інтерфейс : верхня пластина з’єднується з рухомою рамою платформи; нижня пластина фіксує привід до основи. Точний допуск положення отвору спрощує монтаж на місці.

Поширені проблеми, спричинені поганим дизайном плити

Багато недорогих керованих сервоприводів використовують тонкі алюмінієві листи для скорочення витрат, що призводить до прихованих ризиків під час циклічного коливання:

• Вигин та деформація пластини під дією багаторазового навантаження → зміщення напрямних стрижнів

• Нерівномірне зусилля на лінійних підшипниках → зростання тертя, ненормальний шум і прискорений знос

• Додаткова неочікувана бічна сила, прикладена до кулькової гвинтової гвинти → постійна деформація гвинта

• Відхилення положення монтажного отвору → складний монтаж, напруга перед затягуванням після монтажу

Для сільськогосподарських триммерних платформ 3DOF приводи працюють безперервно з частим рухом нахилу. Слабкі монтажні пластини значно скоротять термін служби всієї системи.

Наші принципи проектування виконавчих пластин платформи руху

1. Розумна товщина пластини : ми розраховуємо товщину пластини відповідно до динамічного навантаження, щоб збалансувати жорсткість і вагу. Занадто товстий збільшує загальну масу та динамічну інерцію; занадто тонкій не вистачає жорсткості.

2. Обробка високої площинності : суворе фрезерування та перевірка площинності, щоб гарантувати паралельність між верхньою та нижньою пластинами.

3. Варіант армуючої конструкції : для систем 3DOF із великими навантаженнями на пластини можна додати ребра арматури для підвищення жорсткості без надмірного збільшення ваги.

4. Індивідуальне розташування отворів для болтів : шаблон отворів можна налаштувати відповідно до рами платформи 3DOF замовника, що зменшує роботу по модифікації під час інтеграції.