Nr.000140 Tisch-Shuttle-Transfermechanismus

Good IDEA!

51

Anwendungsüberblick

Anwendung

• Mechanismus, um die Shuttlebewegung der Tische, die die Werkstücke übertragen, in zwei Stufen auszuführen.
  Der Motor und der Synchronriemen wandeln die Umdrehungsbewegung in eine Linearbewegung um. 
  Ein einfacher Antriebsmechanismus steuert zwei Tische. 

Positionshinweise

• Automatischer Mechanismus, bei dem ein einfacher Antriebsmechanismus zwei Tische steuert.

Werkstück

• Werkstück:Leiterplatte
• Außenmaße:B150 x T50 x H3mm
• Werkstückgewicht:50g

Konstruktionsspezifikationen

Betriebsbedingungen oder Designanforderungen

• Tischhub:385mm
• Außenmaße:B760 x T350 x H241mm

Erforderliche Leistung

• Erforderliche Genauigkeit:±0,5mm

Auswahlkriterien der Bauteile

• Schrittmotor
  • Einfache Positionierbarkeit.

Designauswertung

Prüfung der Hauptbauteile

• Das zulässige Motoranzugsmoment wird geprüft, um zu kontrollieren, ob die Anforderungen an das Anzugsmoment (=Lastmoment + Beschleunigungsmoment) erfüllt sind.
• Schrittmotor
  • Abhängiger Wert = zulässiges Motoranzugsmoment T = 2,7 Nm, Transfermasse M = 2,6 kg, Beschleunigung a = 0,385m/s², Betriebsgeschwindigkeit NM = 180 r/min, Reibungskoeffizient der Profilschienenführung μ = 0,1 (höheren Wert wählen), Beschleunigungszeit s = 0,5 s, Antriebsrad-Ø D = 0,04456 m, Untersetzungsverhältnis des Antriebsrads i1 = 1, Antriebsradgewicht m = 0,33 kg, Motoreigenträgheitsmoment = Jo = 120 x 10⁻⁷ kg•m², Untersetzungsverhältnis des Motors i2 = 10, Wirkungsgrad η = 0,85
  • Last in Betriebsrichtung = F [N] = Ma = M x (a + μg) = 2,6 x (0,385 + 0,98) = 3,55
  • Lastmoment TL [N•m] = (F x D)/(2 x η x i1) = (3,55 x 0,04456)/(2 x 0,85 x 1) = 0,093
  • Lastträgheitsmoment JL [kg•m²] = M x (π x D/2 x π)² + (m x D²)/8 = 2,6 x (0,04456/2)² + (0,33 x 0,04456²)/8 = 0,0014
  • Beschleunigungsmoment Ta [Nm] = ((Jo x i2² + JL)/9,55)) x (NM/s) = ((120 x 10 - 7 x 10² + 0,0014)/9,55) x (180/0,5) = 0,098 (9,55 ist konstant)
  • Erforderliches Anzugsmoment TM [N•m] = ab TL + Ta = 0,093 + 0,098 ≈ 0,19 < 2,7 = T 
    -> Es liegt kein Problem vor.

Sonstige Designüberlegungen

• Wenn der Motor gedreht wird, können zwei Bewegungsrichtungen der Riemen erzeugt werden. Zudem sind zwei Tische mit dem Riemen verbunden, sodass diese in die jeweilige Richtung bewegt werden.
• Da die Nennspannung des Riemens, 206N, nicht die zulässige Überhangslast von 50N stützen kann, werden Lager hinzugefügt, und der Mechanismus wird wie folgt zum Schutz des Motors montiert. 
  (1) Vorübergehend die Schrauben festziehen, die den Motor fixieren. 
  (2) Den Riemen spannen. 
  (3) Abschließend die Schrauben festziehen, um den Motor zu fixieren.
• Da das Werkstück durch einen mehrachsigen Roboter während der Bilderkennung übertragen wird, kann die Anhaltegenauigkeit relativ gering sein.
• Um die Platte, deren Dicke sich aufgrund der Bearbeitungsvorgänge vermindert hat, zu verstärken, werden Platten unter die Kanäle geschweißt.
• Als Maßnahme gegen Defekte wird zusätzlich zu einem Mikrofotosensor für die Ausgangsposition ein weiterer Mikrofotosensor für das Verhindern einer Überschreitung verwendet.
• Wenn der obere den unteren Tisch passiert, bzw. umgekehrt, besteht Verletzungsrisiko. Deshalb sollte die Einheit nur verwendet werden, wenn eine Abdeckung für die umliegende Einheit oder das ganze Gerät vorhanden ist, sodass diese Einheit nicht für den Bediener zugänglich ist.