翻转机构设计实例

翻转机构设计实例

目的

将传送带上的工件旋转90度并转移到下一道工序。此时，夹紧机构进行180度自转，转移时不相对于传送方向改变工件方向。

动作

夹具下降→夹持工件→夹具上升→90度转移旋转、180度夹具旋转→夹具下降→松开工件→夹具上升。

形状：接头

尺寸：W40×D30×H26

重量：0.1kg

规格・尺寸

转移角度：90度

自转角度：180度

升降气缸行程：10mm

夹紧行程：单侧3mm

外形尺寸：W136(旋转前) x D403 x H398

主要零件的选型依据

将同步带轮比设为2:1。

须抑制惯性力，如减轻摆动部分零件的重量等。

选择气动夹具夹持力时须考虑摩擦系数和工件重量。

主要零件的计算过程

脉冲马达承受的惯性力矩较为重要，马达的选型计算如下所示。

90度角的移动时间t0：0.5sec

加速时间t1：0.1sec

摆动零件的惯性力矩：JL=4.16×10 ⁻²㎏・㎡

动作角度：θ＝90°、脉冲马达的最小步进角：θs＝0.072°

动作脉冲数：A=θ/θs＝1250脉冲

运行脉冲速度：f2=A/(t0-t1)=3125Hz

运行速度：NM=θs/360×f2×60＝37.5r/min

所选马达转子的惯性力矩：J0 = 1.1×10-4

马达的齿轮比：i = 1/10

计算加速扭矩：Ta = (J0・i ² +JL)/9.55×NM/t1 = 2.065N・m

计算所需扭矩：TM = Ta×安全系数= 4.13N・m(此处将安全系数设为2)根据马达扭矩特性表选择马达时，无问题。

确认惯量比：JL/(J0×i ² ) = 3.78 ≦ 10无问题

构造制作与设计要点

须固定旋转中心的同步带轮。

旋转前端的夹具须可上升和旋转。

如果为原来的设备，则需盖板，作为安全和防尘措施。