开拓运动控制的新世界“刚性改善”篇

各位有没有过装置刚性不足造成振动和变形,从而导致性能达不到预期的经验呢?
装置的刚性是提高生产效率必不可少的因素。
装置的振动和变形直接关系到生产效率,而且在设计阶段很难对其进行预测,是令技术人员非常烦恼的一个问题。

关键词是“进给方向的刚性”

要想解决装置刚性的烦恼,需要改善经常被忽略的“进给方向的刚性”。
以单轴滑台为例。对于这样的系统,除进给方向外,直进、旋转方向的刚性由滑台正下方的滑座负担,通过提高其刚性,即可轻松加以改善。

但进给方向并非如此。在负责保持位置的马达与保持位置的对象,也就是滑台之间,存在联轴器、滚珠丝杠、螺母等零件,提高刚性不像其他方向那么容易。因此,“进给方向的刚性”往往会成为“装置刚性的瓶颈”。

通过采用本次介绍的方法“使用导轨库浪霸改善进给方向的刚性”,可以有效缓解这一情况。导轨库浪霸安装在滑台下方,具备牢固夹紧导轨的功能。这样既不会妨碍滑台移动时的平滑移动,而且可以只在需要的时候夹紧导轨,获得优良的位置保持刚性。

请通过短片观看实际效果。(1分57秒~)

※有音频

该演示机利用气缸产生了从前后推压滑台的力。
并利用马达和导轨库浪霸交替保持滑台的位置,比较了利用马达保持位置和利用导轨库浪霸保持位置时滑台的移动量。
可以看到,在使用导轨库浪霸时,指示滑台移动量的千分表指针的摆动幅度大幅缩小。这就是利用导轨库浪霸改善进给方向的位置保持刚性的效果。

移动式焊接机器人

这些移动式焊接机器人因为作为机器人底座的滑台刚性不足,机械臂旋转时发生振动,产生了无谓的等待时间。利用导轨库浪霸固定滑台可以抑制振动,提高了生产效率。

门式电钻机

接下来是门式电钻机,因为钻头的位置保持刚性低,为了遏制振动,所以要降低转速进行加工。而利用导轨库浪霸固定X轴和Y轴后,能够以高生产效率进行加工,无需降低转速。在这个事例中,对于刚性容易降低的X轴从动侧,改善刚性的效果尤为显著。

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