No.007111 Z軸升降機構

發布日期: 2023-10-09

No.007111 Z軸升降機構

規格

目的?動作

  • 目的
    • 刻印工件時,切換工件的高度,微調刻印機的上下位置。
  • 動作
    • 轉動梯形絲杠支座組件的絲杠固定手輪,旋松梯形絲杠。確認位置顯示器,同時轉動壓紋手輪,變更和微調刻印機安裝底座的高度。通過目測確認刻度。變更和調整完成后,轉動梯形絲杠支座組件的絲杠固定手輪,固定梯形絲杠。

環境·操作性

  • 須采取保護和安全措施,以免受激光傷害。

對象工件

  • 形狀:銘牌
  • 規格:W50×D100×H2mm
  • 重量:40g

特點

規格?尺寸

  • 升降行程: ±10mm
  • 發訊塊與過載檢測傳感器之間的距離:4.37mm
  • 外觀規格:W510×D380×H157mm

精度?負載

  • 定位精度:±0.1mm
  • 負載重量:25kg

主要零件的選型依據

  • 傾斜安裝并起到楔作用的直線導軌的傾斜角度為18°,手輪轉動1圈升降約1mm,因此選擇導程為3的梯形絲杠(tan18°×3≈1)。

設計要點

主要零件的計算過程

  • 驗證手動操作力是否可承受移動物體負載。
  • 確認手輪拉手的轉動力
    • 條件值:移動物體重量W=25kg、重力加速度g=9.8m/s2、梯形絲杠導程R=3mm=0.3cm、導程角d=4°22’=4.37°、動摩擦系數μ=0.21、直線導軌傾斜角度θ=18°、拉手與手輪中心的距離L=22mm=2.2cm
    • 作用于垂直方向上的力:W=m×g=25×9.8=245N
    • 作用于水平方向上的力:F=W×tanθ=245×tan18°=79.6N
    • 絲杠效率:η=(1-μ×tan(d))/(1+μ/tan(d))
      =(1-0.21×tan4.37°)/(1+0.21/tan4.37°)=0.263
    • 負載扭矩:T=(F×R)/(2×π×η)
      =(79.6×0.3)/(2×π×0.263)=14.5N·cm
      手輪拉手承受的力 P=T/L=14.5/2.2=6.6N

構造制作與設計要點

  • 組合直線導軌的安裝角度和梯形絲杠導程后,便于了解轉速和上下移動距離。
  • 為了固定刻印機的調整高度,采用帶擋塊的梯形絲杠支座。
  • 還配置可直接觀察高度的刻度,作為調整的大致標準,比僅使用轉速計更直觀。
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