Robôs de eixo único: definição, aplicações e análise das principais características

I. Visão geral dos robôs de eixo único

II. Componentes essenciais e conceção estrutural

1. Sistema de accionamento(lado do motor/lado não motorizado): integra motores servo/stepper, transmitindo potência através de acoplamentos;
2. Unidade de movimento: Deslizador 配合本体导轨 (deslizador emparelhado com trilhos principais de guia) para movimento linear de baixo atrito;
3. Dispositivos de protecção: Cintos de aço à prova de poeira, protecções laterais e tampas de protecção para ambientes poeirentos ou úmidos;
4. Componentes da transmissão: parafusos de esferas ou cintos de regulação, que determinam a precisão e a velocidade.

III. Cenários de aplicação típicos

1.Medição e inspecção de precisão

• Teste de planície: O eixo X aciona um telemétrico a laser para a digitalização recíproca, enquanto o eixo Y posiciona as peças de trabalho.
• Inspecção visual: Os eixos X/Y transportam câmaras industriais para digitalização plana 2D e o eixo Z ajusta a distância focal para detectar defeitos do produto e desalinhamento do material auxiliar,Melhorar a eficiência da inspecção da qualidade em mais de 30%.

2.Processamento e montagem

• Processamento a laser: O eixo Z monta cabeças de corte/marcação, ampliando a gama de marcação com sistemas galvanométricos para processamento de superfície de alta precisão (largura mínima de linha 0,1 mm);
• Aperto automático de parafusos: Uma plataforma de 3 eixos seleciona parafusos através de alimentadores de vibração e completa o aperto ao longo de trajetórias pré-estabelecidas, com precisão de posicionamento de ± 0,1 mm e < 2 segundos por parafuso.

3.Controle de fluidos

• Distribuição estereoscópica 3D: Os eixos X/Y planejam os caminhos e o eixo Z controla a altura do dispensador, alcançando uma distribuição precisa de 0,5 mm de diâmetro em superfícies complexas, adequadas para embalagens de componentes eletrônicos e vedação automotiva.

IV. Características principais do produto

1. Transmissão de alta precisão:
   • Os modelos de parafusos de esferas utilizam parafusos de grau C5 com erro de posicionamento ≤ ± 0,01 mm e precisão de posicionamento repetido ± 0,005 mm, ideais para cenários de precisão como o manuseio de wafers de semicondutores;
   • Os modelos de correia de cronometragem atingem velocidades de até 1500 mm/s através de acionamentos de correia dentados, adequados para triagem de alta velocidade e linhas transportadoras.
2. Adaptabilidade ao ambiente:
   • Segmentação à prova de pó (indicação de proteção IP54) com vedações de labirinto, bloqueando partículas > 5 μm e salpicos de líquido, prolongando a vida útil em 20%;
   • Corpos opcionais de aço inoxidável para ambientes úmidos/corrosivos (por exemplo, dispositivos médicos, linhas de produção de alimentos).
3. Projeto modular:
   • Suporta especificações de múltiplos tempos (50 ∼3000 mm) e direcções de montagem do motor (montado lateral/finalmente), compatível com servomotores/motores passo a passo para cargas de 5 ∼200 kg;
   • Estrutura plug-and-play, instalada em < 30 minutos.

V. Principais critérios de selecção

1. Compatibilidade de condições:
   • Infarto: Escolher com base na gama de movimentos efetivos com uma margem de segurança de 10%~15%;
   • Meio Ambiente: à prova de pó para cenários empoeirados, modelos de salas limpas de aço inoxidável para salas limpas (ruidez da superfície Ra≤1,6μm);
   • Velocidade e precisão: parafusos de esferas para alta precisão (≤ 1 m/s), cintas de regulação para alta velocidade (> 1 m/s).
2. Cálculo da carga:
   • A carga dinâmica considera o peso da peça de trabalho, a inércia e o atrito, verificados através das fórmulas de binário do fabricante (fator de segurança ≥ 1,5);
   • Os cenários de momento de inclinação exigem um maior espaçamento entre trilhos de guia ou deslizadores de tipo flange para uma maior rigidez torsional.
3. Configuração de controlo:
   • Equipados com interruptores de limite (home/limit) e codificadores (incremental/absoluto) para feedback de posição e segurança;
   • Suporta programação PLC/PC e protocolos Modbus/Canopen para coordenação multi-eixo.

VI. Orientações de instalação e manutenção

Processo de instalação do motor (exemplo de modelo de correia de regulação)

1. Colocar o módulo horizontalmente e remover a tampa da extremidade do motor;
2. Ajustar os parafusos das placas de ligação para alinhar a flange do motor com a pole;
3. Instalar a correia de regulação, garantindo uma tensão moderada (abrandamento ≤ 5 mm por comprimento de 100 mm);
4. Apertar os parafusos de fixação diagonais, verificar o centro do cinto e reinstalar a tampa final.

Manutenção periódica

• Inspecção diária: Verificar os cabos para o desgaste (radius de curvatura ≥ 10 × diâmetro do cabo), ruído anormal (normal ≤ 65 dB);
• Manutenção trimestral: lubrificar trilhos/ parafusos com graxa à base de lítio (viscosidade 30-150 cst), poeira de superfície limpa;
• Verificação semanal: Verificar a aderência do parafuso (desvio de binário ≤ ± 5%), desgaste do cinto de regulação (substituir se a perda de altura do dente for > 20%).

VII. Tratamento típico de falhas

1. Estagnação do Movimento: Parar para limpar 异物 (substâncias estranhas) em parafusos/ferrovias (usar ar comprimido + álcool), reabastecer a lubrificação;
2. Salto do cinturão: Verificar a tensão (recomendado 80-120 N/m com um tensímetro), ajustar a posição do motor;
3. Desvio de posição: Recalibrar os interruptores domésticos, verificar a soltura do acoplamento (erro de concentração ≤ 0,05 mm).

VIII. Exemplo de aplicação: Integração de sistemas de inspecção visual

• Equipamento: Máquina de detecção de defeitos do produto
• Configuração: Slides de correia de regulação do eixo X/Y (corrida 500 mm × 300 mm, velocidade 1 m/s), slides de parafuso de esferas do eixo Z (corrida 100 mm, precisão ±0,01 mm);
• Função: A câmara se move com eixos X/Y para varredura de campo completo, o eixo Z ajusta automaticamente a distância focal para diferentes alturas da peça de trabalho. Os algoritmos de IA permitem o reconhecimento de defeitos de nível 0,2 mm a 200 peças/minuto.

Conclusão