Robot Bersumbu Tunggal: Definisi, Aplikasi, dan Analisis Fitur Inti

I. Gambaran Umum Robot Berakur Tunggal

II. Komponen inti dan desain struktural

1. Sistem Penggerak(sisi motor/sisi non-motor): Mengintegrasikan motor servo/stepper, mentransmisikan daya melalui kopling;
2. Unit Gerak: Slider 配合本体导轨 (slider dipasangkan dengan rel panduan utama) untuk gerakan linier gesekan rendah;
3. Perangkat Perlindungan: Sabuk baja tahan debu, pelindung sisi, dan penutup pelindung untuk lingkungan berdebu/basah;
4. Komponen transmisi: Sekrup bola atau sabuk waktu, menentukan presisi dan kinerja kecepatan.

III. Skenario aplikasi khas

1.Pengukuran dan Inspeksi Presisi

• Pengujian Kepadatan: sumbu X menggerakkan rangefinder laser untuk pemindaian bergantian, sementara sumbu Y memposisikan benda kerja.
• Pemeriksaan Visual: sumbu X/Y membawa kamera industri untuk pemindaian planar 2D dan sumbu Z menyesuaikan jarak fokus untuk mendeteksi cacat produk dan kesalahan penyelarasan bahan bantu,meningkatkan efisiensi inspeksi kualitas lebih dari 30%.

2.Pengolahan dan perakitan

• Laser Machining: sumbu Z memasang kepala pemotong/penanda, memperluas rentang penanda dengan sistem galvanometer untuk pemrosesan permukaan presisi tinggi (lebar garis minimal 0,1mm);
• Pengetatan Sekrup Otomatis: Sebuah platform 3-sumbu mengambil sekrup melalui pengumpan getaran dan menyelesaikan pengetatan di sepanjang lintasan yang telah ditetapkan sebelumnya, dengan akurasi posisi ± 0,1 mm dan < 2 detik per sekrup.

3.Pengendalian Fluida

• 3D Stereoscopic Dispensing: sumbu X/Y merencanakan jalur, dan sumbu Z mengontrol ketinggian dispenser, mencapai dispenser diameter 0,5 mm tepat pada permukaan yang kompleks, cocok untuk kemasan komponen elektronik dan penyegelan otomotif.

IV. Fitur Produk Inti

1. Transmisi Presisi Tinggi:
   • Model sekrup bola menggunakan sekrup kelas C5 dengan kesalahan penentuan posisi ≤±0,01mm dan akurasi penentuan posisi berulang ±0,005mm, ideal untuk skenario presisi seperti penanganan wafer semikonduktor;
   • Model sabuk pencetak waktu mencapai kecepatan hingga 1500mm/s melalui drive sabuk gigi, cocok untuk pemisahan kecepatan tinggi dan jalur konveyor.
2. Kemampuan Beradaptasi dengan Lingkungan:
   • Penutup anti debu (peringkat perlindungan IP54) dengan segel labirin, memblokir partikel > 5μm dan percikan cairan, memperpanjang umur layanan sebesar 20%;
   • Corpus stainless steel opsional untuk lingkungan basah/korosif (misalnya, perangkat medis, jalur produksi makanan).
3. Desain Modular:
   • Mendukung spesifikasi multi-takt (50 ∼3000 mm) dan arah pemasangan motor (di sisi/di ujung), kompatibel dengan motor servo/stepper untuk beban 5 ∼200 kg;
   • Struktur plug-and-play, dipasang dalam <30 menit. slider/komponen transmisi yang bisa diganti mengurangi biaya downtime.

V. Kriteria Pemilihan Utama

1. Persamaan Kondisi:
   • Stroke: Pilih berdasarkan rentang gerak yang efektif dengan margin keamanan 10%~15%;
   • Lingkungan: tahan debu untuk adegan berdebu, model kamar bersih baja tahan karat untuk kamar bersih (kerapuhan permukaan Ra≤1,6μm);
   • Kecepatan & Keakuratan: Sekrup bola untuk presisi tinggi (≤1m/s), sabuk waktu untuk kecepatan tinggi (>1m/s).
2. Perhitungan Beban:
   • Beban dinamis mempertimbangkan berat benda kerja, inersia, dan gesekan, diverifikasi melalui rumus torsi pabrikan (faktor keselamatan ≥1,5);
   • Skenario momen miring membutuhkan jarak rel panduan yang lebih besar atau slider tipe flange untuk kekakuan torsi yang lebih tinggi.
3. Konfigurasi Kontrol:
   • Dilengkapi dengan switch batas (home/limit) dan encoder (incremental/absolute) untuk umpan balik posisi dan keamanan;
   • Mendukung pemrograman PLC / PC dan protokol Modbus / Canopen untuk koordinasi multi-sumbu.

VI. Pedoman Pemasangan dan Pemeliharaan

Proses pemasangan motor (Contoh Model Sabuk Timing)

1. Tempatkan modul secara horizontal dan lepaskan penutup ujung motor;
2. Sesuaikan sekrup pelat penghubung untuk menyelaraskan flange motor dengan katrol;
3. Menginstal sabuk pengatur waktu, memastikan ketegangan sedang (sag ≤5mm per rentang 100mm);
4. Kekuatkan sekrup diagonal, periksa pusat sabuk, dan pasang kembali penutup ujung.

Pemeliharaan Berkala

• Pemeriksaan Harian: Periksa kabel untuk keausan (radius lentur ≥ 10 × diameter kabel), kebisingan abnormal (normal ≤ 65dB);
• Pemeliharaan Triwulan: Lubricate rail/screws dengan lemak berbasis lithium (viscosity 30~150cst), debu permukaan bersih;
• Pemeriksaan Setengah Tahun: Memverifikasi kedapatan sekrup (pembedaan torsi ≤±5%), pemakaian sabuk waktu (mengganti jika kehilangan ketinggian gigi >20%).

VII. Penanganan kesalahan yang khas

1. Gerakan Meninggal Dunia: Berhenti untuk membersihkan 异物 (bahan asing) pada sekrup / rel (menggunakan udara terkompresi + alkohol), mengisi pelumasan;
2. Melompat Sabuk: Periksa tegangan (disarankan 80-120N/m dengan tensiometer), sesuaikan posisi motor;
3. Penyimpangan Posisi: Kalibrasi ulang saklar rumah, periksa kelonggaran kopling (kesalahan konsentrisitas ≤0,05mm).

VIII. Contoh Aplikasi: Integrasi Sistem Inspeksi Visual

• Peralatan: Mesin Deteksi Cacat Produk
• Konfigurasi: X/Y-axis timing belt slide (stroke 500mm×300mm, kecepatan 1m/s), Z-axis ball screw slide (stroke 100mm, akurasi ±0.01mm);
• Fungsi: Kamera bergerak dengan sumbu X / Y untuk pemindaian bidang penuh, sumbu Z menyesuaikan jarak fokus secara otomatis untuk ketinggian benda kerja yang berbeda. Algoritma AI memungkinkan pengenalan cacat tingkat 0,2 mm pada 200 buah / menit.

Kesimpulan