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Le livre blanc technique du robot à axe unique KK: définition, caractéristiques, sélection et applications
May 8, 2025
I. Définition de base et architecture technique
LeLe robot à axe unique KKest une unité d'exécution de précision dans l'automatisation industrielle, transformant le mouvement de rotation d'un servo-moteur en mouvement linéaire de haute précision parintégration modulaire de vis à billes et de guides linéairesSon architecture de base comprend:
Système d'entraînement: vis à bille de haute précision de qualité C3 (plomb de 5 à 50 mm en option), efficacité de transmission ≥ 90%
Système de guidage: rail de guidage en U (droitesse ≤ 0,02 mm/m) associé à des chariots à haute rigidité, offrant une répétabilité de ± 0,01 mm
Structure modulaire: Base standardisée en alliage d'aluminium pour un assemblage rapide et une intégration plug-and-play
II. Composants clés et mécanisme de coordination
Module de transmission de précision
Scoupe à bille: conception de piste de course à pleine circulation, durée de vie L10 ≥ 10 000 heures (30 kg de charge)
Guide linéaire: four-direction transport de charge égale, rigidité 25% plus élevée que les guides traditionnels
Système de puissance
Compatible avec les servomoteurs/stepper, supportant une installation à bride, à côté et pliable
Commutateurs de limite optique standard (temps de réponse ≤1 ms) et capteurs domestiques (déviation de répétabilité ≤5 μm)
Composants de protection
Couverture de poussière facultative (IP40) ou ballons entièrement fermés (IP54) pour les environnements poussiéreux
III. Scénarios d'application typiques
Axe de base des équipements intelligents
Systèmes de chargement/déchargement automatique: Collabore avec des bras robotiques pour la manutention de matériaux à grande vitesse (durée du cycle ≤ 3 s/pick)
Équipement de traitement laser: permet de positionner les têtes de marquage/soudure à ±0,02 mm, permettant une précision de la largeur de ligne de 0,1 mm
Inspection et mesure de précision
Systèmes d'alignement de la vision: actionne les supports de caméra pour la mise au point au niveau des microns (vitesse de positionnement ≤ 500 mm/s)
Machines de mesure de coordonnées: intégrant une sonde pour la compensation de l'erreur de linéarité à plein temps (≤ 10 μm)
Fabrication électronique de haute précision
Axe d'alimentation SMT à prise et place: prend en charge la prise de composants 0201 (amplitude de vibration ≤ 15 μm)
Couche d'électrode de batterie au lithium: assure une homogénéité d'épaisseur de ± 0,5 μm avec les têtes de revêtement
IV. Principaux avantages techniques
Dimension des performances
Paramètres techniques
Avantage concurrentiel
Précision de positionnement
Répétabilité ±0,01 mm / précision linéaire ±0,02 mm/m
vis à bille prétensionnée + accouplement de guidage de précision
Indice de rigidité
Rigidité verticale ≥ 30 N/μm (course de 500 mm)
L'inertie de la section de guidage en U est 40% supérieure à celle du type H traditionnel
Facilité d'installation
Des trous de montage modulaires (conformément à la norme ISO 9409-1)
Temps d'installation ≤15 min/axe (y compris le câblage)
Adaptabilité à l'environnement
Température de fonctionnement -10°C~+60°C / Humidité ≤85%RH
Traitement de surface anodisée dure (essai de pulvérisation de sel ≥ 500h) pour les composants clés
Capacité de charge
L'échantillon doit être soumis à un contrôle de qualité.
Diamètres de vis de gamme complète (12 ∼ 40 mm) pour des charges diverses
V. Guide de sélection systématique
Planification de l'AVC
Traits standard: 100 ‰ 2000 mm (50 mm en incréments), sur mesure jusqu'à 5000 mm
Marge de sécurité: 10% de réserve de course pour éviter les collisions limitées
Compatibilité des conditions
Environnements poussiéreux: choisir des wagons équipés de pinceaux antipoussière (interception d'objets étrangers ≥95%)
Scénarios à grande vitesse: donner la priorité aux vis à plomb de grande taille (plomb ≥ 20 mm, vitesse ≤ 2 m/s)
Vérification de la charge
Charge dynamique: calculer la force d'inertie (F=ma + friction), facteur de sécurité ≥ 1.5
Le couple du moteur est équivalent au couple du moteur (poids de charge × plomb) / ((2π×efficacité) + couple de frottement.
Système de contrôle
En boucle ouverte: Convient pour le positionnement général (décision ≤ 0,1 mm, avec moteurs pas à pas)
Circuit fermé: Servo-moteur + rétroaction du codeur pour les exigences de précision
VI. Spécifications d'installation et de maintenance
Une installation multidimensionnelle
Horizontale: planéité ≤ 0,05 mm/m, serrer les boulons de base à 12 N·m avec clé de couple
Verticale: freinage obligatoire du moteur (couple de freinage ≥ 1,2 × couple de charge), dispositif de sécurité antichute recommandé
Cantilever: ajouter un support auxiliaire pour les longueurs > 300 mm (rigidité + 30%)
Maintenance tout au long de la vie
L'intervalle de lubrification: tous les 100 km ou 3 mois, appliquer de la graisse au lithium NLGI 2 (2 5 g/axe)
Étalonnage de la précision: contrôle annuel par interféromètre laser (erreur admissible ± 5% de la valeur initiale)
Prédiction des défauts: surveiller le bruit du chariot par le biais d'un capteur de vibrations (alerte à > 65 dB)
VII. Diagnostic typique de la faute
Symptôme de faute
Une cause possible
Solution
Bruit inhabituel pendant le fonctionnement
Lubrification insuffisante du guide/usure de la boule de roulement
Le véhicule doit être équipé d'un dispositif de lubrification et de remplacement.
Déviation de positionnement dépassant la tolérance
Accouplement à vis réduite preload/encodeur lâche
Réglage de la précharge (vérification du couple de la clé) / couplage de serrage
Alarme de surcharge du moteur
Inertie de charge excessive/fausse limite déclenchée
Optimiser la courbe d'accélération (a≤5m/s2) /calibrer la position du capteur
Dérapage de l'axe vertical
Échec du freinage/absence de vis à verrouillage automatique (uniquement vis trapézoïdale)
Vérifiez la tension de freinage (≥ 24 V CC) /remplacez par un moteur freiné
VIII. Cas d'ingénierie: mécanisme rotatif à deux axes
Contextes du projet: ligne de placement automatique de cellules de batterie pour les produits 3C Configuration du mécanisme:
Axe X: robot à un axe KK (course de 500 mm, charge de 30 kg) pour le transfert de matériaux horizontaux
Axe Y: robot de même spécifications (installation verticale) avec pince à vide pour le ramassage en direction Z
Module rotatif: cylindre d'indexation à 90°, précision de positionnement ±0,1° Les avantages techniques:
Cycle de cueillette: ≤ 4 s/cycle (y compris la rotation)
Répétabilité de la position: ±0,02 mm (plan XY)
Protection contre les collisions: capteur de force de contact déclenchant l'arrêt d'urgence (réponse ≤ 20 ms) Les avantages: amélioration de l'efficacité de 300% par rapport