單軸機(jī)器人
綜合解說


注意事項(xiàng)
本SR[Single Axis Robot)系列產(chǎn)品屬于機(jī)電設(shè)備，為維護(hù)使用者的安全，在選擇機(jī)型及實(shí)際操作本產(chǎn)品之前，請(qǐng)務(wù)必詳細(xì)閱讀相關(guān)型錄及下列注意事項(xiàng)并依照指示使用，若未依照本注意事項(xiàng)使用本產(chǎn)品而造成功能異常、損壞或其他事故，本公司概不負(fù)責(zé)。

人身安全
本產(chǎn)品適用于工業(yè)用途，不可應(yīng)用在直接與人命或人員福祉相關(guān)的保安元件上。
本產(chǎn)品操作運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，人員應(yīng)維持在機(jī)械動(dòng)作范圍外，以免夾傷或發(fā)生其他工安事故。
本產(chǎn)品接裝電機(jī)并通電時(shí)，裝置心律調(diào)節(jié)器者應(yīng)維持在一公尺距離外，以免受到干擾。
本產(chǎn)品勿裝置在火源、易燃物、可燃?xì)怏w附近，以防火災(zāi)。

儲(chǔ)放與安裝
搬運(yùn)時(shí)應(yīng)避免墜落或碰撞。
儲(chǔ)放本產(chǎn)品時(shí)，建議平放并應(yīng)妥善包裝，避免暴露于高溫、低溫、潮濕的環(huán)境。
切勿自行拆解或改裝本產(chǎn)品，以免異物進(jìn)入或產(chǎn)品破壞，造成功能異常或工安事故。
安裝時(shí)應(yīng)將本產(chǎn)品鎖固，以免因振動(dòng)松脫。
安裝聯(lián)軸器及電機(jī)時(shí)，須選用適當(dāng)?shù)脑?，并注意?duì)準(zhǔn)軸中心線后將螺絲鎖固，切勿強(qiáng)行安裝。

操作使用
操作時(shí)須依照型錄記載的額定條件，例如最高轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等，以免造成功能損壞或工安事故。
應(yīng)避免粉塵、切屑等異物侵入滾珠循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)，造成損壞、壽命減短或功能異常。
操作環(huán)境溫度應(yīng)在80°C以下，若需應(yīng)用在高溫場(chǎng)所的產(chǎn)品，請(qǐng)洽HIWIN業(yè)務(wù)。
環(huán)境特殊時(shí),例如強(qiáng)大振動(dòng)、真空室、無塵室、腐蝕性化學(xué)物、有機(jī)溶劑或藥劑、極高溫或低溫、潮濕濺水、油滴油霧、高鹽分、重負(fù)荷、垂直或懸臂安裝等，請(qǐng)先洽HIWIN業(yè)務(wù)確認(rèn)本產(chǎn)品適用條件。
垂直安裝時(shí)，負(fù)載有墜落的危險(xiǎn)，建議加裝適當(dāng)?shù)纳奋?，并于使用前確認(rèn)煞車功能正常。

維護(hù)
初次使用前應(yīng)先將潤(rùn)滑油補(bǔ)滿，請(qǐng)注意油品種類，不同的潤(rùn)滑油不可混用。
正常使用狀況下，建議每行走100km應(yīng)檢查運(yùn)轉(zhuǎn)狀況一次，清除積污，并補(bǔ)充潤(rùn)滑油，導(dǎo)軌及絲杠均應(yīng)潤(rùn)滑。


綜合解說
HIWIN單軸機(jī)器人模組，系利用多年來的制造技術(shù)與專業(yè)水準(zhǔn)，配合自行研發(fā)生產(chǎn)的滾珠絲杠與直線導(dǎo)軌設(shè)計(jì)之模組，具有安裝容易、體積小高精度等特點(diǎn)，產(chǎn)品種類規(guī)格多樣化，適用于各類自動(dòng)化設(shè)備。


產(chǎn)品特色
產(chǎn)品多樣化，可搭配需要選用:
驅(qū)動(dòng)方式:可分滾珠絲杠、時(shí)規(guī)皮帶.
電機(jī)出力:可自行選配伺服電機(jī)，或步進(jìn)電機(jī)
電機(jī)連結(jié):直接、下接、內(nèi)藏、左接、右接，依使用空間而定
有效行程: 100~2000mm ( 依絲杠轉(zhuǎn)速限制)
組裝與維護(hù)容易
可依顧客需要作客制化、單件或組合件的特殊設(shè)計(jì)制造
單軸可組合成多軸使用


電機(jī)法蘭座、電機(jī)與聯(lián)軸器安裝注意事項(xiàng)
絲杠肩部與電機(jī)軸兩軸組裝時(shí)，須注意以下三種基本偏差，說明圖示如下:
1.偏心[A):                       2.偏角[B):                           3.軸向位移[C]:


兩軸中心線簡(jiǎn)易校準(zhǔn)確認(rèn)方式，可將位于絲杠肩部與電機(jī)軸間的聯(lián)軸器處于松動(dòng)狀態(tài)下，轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)軸器，確認(rèn)聯(lián)軸器是否能夠沿軸向旋轉(zhuǎn)方向輕輕移動(dòng)，以確認(rèn)兩軸心的同心度，說明圖示如右:


絲杠肩部(A)與電機(jī)法蘭座定位孔(B)的同心度，請(qǐng)制作軸孔同心治具協(xié)助安裝， 說明圖示如下:


安裝注意事項(xiàng):
1.電機(jī)法蘭座安裝時(shí)，請(qǐng)注意電機(jī)法蘭座定位孔與絲杠肩部的偏差需在聯(lián)軸器相關(guān)容許偏差值內(nèi)。
2.絲杠肩部與電機(jī)軸兩軸的偏差過大時(shí)，仍強(qiáng)行裝上聯(lián)軸器，會(huì)造成聯(lián)軸器或絲杠肩部斷裂的情況產(chǎn)生，所以請(qǐng)確認(rèn)兩軸的偏差是在聯(lián)軸器可以容許偏差值內(nèi)。
3.選用聯(lián)軸器時(shí)，建議選擇可吸收偏心、偏角與軸向位移的撓性聯(lián)軸器。


產(chǎn)品應(yīng)用
SR系列產(chǎn)品用途廣泛，一般自動(dòng)化設(shè)備均可應(yīng)用，舉例如下:
自動(dòng)錫焊機(jī)、鎖螺絲機(jī)、料架零件盒取放、小型堆棧、黏膠涂布機(jī)、零附件取放搬運(yùn)、CCD鏡頭移動(dòng)、自動(dòng)噴漆機(jī)、自動(dòng)上下料裝置、切割機(jī)、電子元件生產(chǎn)設(shè)備、小型裝配線、小型壓臺(tái)、點(diǎn)焊機(jī)、表面復(fù)膜制程、自動(dòng)貼標(biāo)簽機(jī)、液料灌注分裝、零附件檢驗(yàn)設(shè)備、生產(chǎn)線工件整理、材料充填裝置、包裝機(jī)、刻印機(jī)、輸送帶移位、工件清潔裝置等等。




精度
精度包含準(zhǔn)確度(Accuracy)與精密度(Precision)，如下說明:
1.定位精度(準(zhǔn)確度)
模組由基準(zhǔn)點(diǎn)沿一方向移動(dòng)，最后實(shí)際到達(dá)的距離與原設(shè)定到達(dá)的距離的最大差異值(絕對(duì)值)稱之。
2.往返位置重現(xiàn)性(精密度)
或指定位重現(xiàn)性，表示SR滑臺(tái)往返移動(dòng)過程中，在某-設(shè)定位置測(cè)得的位置差異值，以全行程中的最大值稱之。
3.行走平行度
(1)指SR模組的滑臺(tái)平面與模組安裝平面之間的平行度。量表架于滑臺(tái)平面中央，指針置于安裝平面上，取全行程量
測(cè)的最大差異值。
(2)指SR模組的滑臺(tái)與模組安裝基準(zhǔn)面之間的平行度。量表架于滑臺(tái)平面中央，指針置于模組側(cè)邊安裝基準(zhǔn)面上，取
全行程量測(cè)的最大差異值。


速度
1.最大線速度
SR滑臺(tái)最大線速度(V)系由滾珠絲杠最高轉(zhuǎn)速(S)乘以導(dǎo)程(L)計(jì)算而得。
V (mm/sec) =S (rpm)六60XL (mm)
2.最高轉(zhuǎn)速
表示滾珠絲杠的最大容許轉(zhuǎn)速，由其臨界轉(zhuǎn)速而定o絲杠轉(zhuǎn)速超過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)將可能發(fā)生共振。臨界轉(zhuǎn)速和絲杠長(zhǎng)度有關(guān)，因此，滾珠絲杠的臨界轉(zhuǎn)速也間接決定了產(chǎn)品的有效行程和總長(zhǎng)度。滾珠絲杠的最大容許轉(zhuǎn)速計(jì)算方式如下:

3.加減速度
所謂速度系指滑臺(tái)設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)工作速度,滑臺(tái)須自停止?fàn)顟B(tài)開始加速，達(dá)工作速度后維持該速度往目的地移動(dòng),抵達(dá).前開始減速，終至停止。
加減速度由使用者依實(shí)際使用需要而定。SR設(shè)計(jì)時(shí)，加速度的設(shè)定:導(dǎo)程5以下以0.15G計(jì)算，其他導(dǎo)程均以0.3G計(jì)算。1G=9.8m/s2，則0.15G=1470mm/s2，0.3G=2940mm/s2。SR模組最大可搬質(zhì)量須依加速度而定。
*注意:加減速度將使搬運(yùn)的質(zhì)量產(chǎn)生慣性負(fù)荷，加減速度愈大，可搬質(zhì)量愈小;過大的加減速度會(huì)產(chǎn)生大的沖擊力， 應(yīng)避免之。

4.工作周期
工作周期由客戶依實(shí)際需要決定。常用工作周期如下圖所示，包括加速時(shí)間Ta、等速時(shí)間Tc、減速時(shí)間Td、停留時(shí)間Tf。
加速度=V/Ta
減速度=V/Td
工作周期(sec) = Ta+ Tc+ Td+ Tf
工作時(shí)間=工作周期X次數(shù)
運(yùn)轉(zhuǎn)率=工作時(shí)間/ (工作時(shí)間+停機(jī)時(shí)間)
運(yùn)轉(zhuǎn)率須配合電機(jī)負(fù)荷而定，通常不宜長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)不停的工作，建議以0.5為準(zhǔn)。


電機(jī)負(fù)載計(jì)算
1.確認(rèn)負(fù)載機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)條件要求，包括加減速度，運(yùn)動(dòng)速度，機(jī)構(gòu)的重量，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方式。
2.負(fù)載之慣量計(jì)算
  直線運(yùn)動(dòng)負(fù)載慣量計(jì)算式:


3.由負(fù)載慣量與電機(jī)慣量的比例原則，選出適當(dāng)?shù)碾姍C(jī)規(guī)格。

4.將選定的電機(jī)慣量合并負(fù)載慣量，計(jì)算出加速轉(zhuǎn)矩及減速轉(zhuǎn)矩。


5.依據(jù)負(fù)載重量，安裝方式，磨擦系數(shù)，電機(jī)效率，計(jì)算出等速運(yùn)動(dòng)時(shí)的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩。

6.選定電機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩，須大于加速轉(zhuǎn)矩和負(fù)荷轉(zhuǎn)矩相加的和;如果不符合條件，必須選用其他型號(hào)，再計(jì)算驗(yàn)證至符合要求為止。
7.依據(jù)負(fù)荷轉(zhuǎn)矩、加速轉(zhuǎn)矩、減速轉(zhuǎn)矩及保持轉(zhuǎn)矩，求出連續(xù)實(shí)效轉(zhuǎn)矩。

8.選定電機(jī)的額定輸出轉(zhuǎn)矩必須大于連續(xù)實(shí)效轉(zhuǎn)矩;如果不符合條件，必須選用其他型號(hào)，再計(jì)算驗(yàn)證至符合要求為止。


安裝
滾珠絲杠型式若確定用途為垂直方向(z軸)請(qǐng)注意，垂直安裝屬于特殊使用狀態(tài)，承載負(fù)荷請(qǐng)?jiān)诒砹凶畲罂砂嶂亓?直立)范圍內(nèi)使用，除此之外，時(shí)規(guī)皮帶型式禁止垂直方向使用。
*注意:為防止負(fù)載滑落，垂直安裝時(shí)，采用電機(jī)宜含煞車。


壽命
于水平安裝、側(cè)掛安裝、傾斜安裝(角度小于30度)時(shí)，SR壽命以直線導(dǎo)軌的壽命為準(zhǔn);垂直安裝、傾斜安裝(角度大于30度)時(shí)，SR壽命則以絲杠或固定端軸承壽命(取其小者)為準(zhǔn)。
表列額定動(dòng)負(fù)載(Fy, Fz, Mx, My, Mz)是相對(duì)于模組行走10,000 Km的壽命，若負(fù)載小于表列可負(fù)載條件(Fy/Fyd +Fz/Fzd + Mx/Mxd + My/Myd + Mz/Mzd≤1)則壽命將可延長(zhǎng);反之，如果負(fù)載大于表定值，則壽命將少于10,000 Km。
為確保SR的長(zhǎng)期使用，建議盡可能在表列負(fù)載范圍內(nèi)使用。

保養(yǎng)
SR模組需要維修保養(yǎng)的部分包括滾珠絲杠、直線導(dǎo)軌及相關(guān)配件。每三個(gè)月或每行走100公里的距離后，必須對(duì)滾珠絲杠和直線導(dǎo)軌補(bǔ)充潤(rùn)滑劑，并請(qǐng)檢查有無任何污垢或碎屑在系統(tǒng)內(nèi)，如果油脂變得骯臟時(shí)，請(qǐng)更換油脂。如有任何保養(yǎng)方面的特殊問題,請(qǐng)與HIWIN聯(lián)絡(luò)。




單軸機(jī)器人

KK型

HIWIN KK單軸機(jī)器人主要是透過模組化之設(shè)計(jì)，將滾珠絲杠和直線導(dǎo)軌整合在一起，因此可提供具有高精度、快速安裝、選用、高剛性、體積小、節(jié)省空間等特性。.
借由高精度之滾珠絲杠做為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及配合最佳化設(shè)計(jì)之U型軌道做為導(dǎo)引機(jī)構(gòu)，來確保精度與剛性之需求。


1.1 特性
設(shè)計(jì)及安裝容易
體積小重量輕
高精度
高剛性
配備齊全
最適化設(shè)計(jì)
軌道結(jié)構(gòu)由有限元素分析，得到最好剛性
與重量，分析如圖所示:


1.1. 模組化
KK單軸機(jī)器人透過模組化之設(shè)計(jì)，整合滾珠絲杠和直線導(dǎo)軌，可節(jié)省以往傳統(tǒng)致動(dòng)平臺(tái)需經(jīng)過導(dǎo)引和驅(qū)動(dòng)元件之選用、安裝校驗(yàn)、體積大、占空間等缺點(diǎn)。因此KK單軸機(jī)器人可提供快速選用、安裝、體積精簡(jiǎn)、高剛性等特性，可大幅減少客戶端的使用空間與時(shí)間。

1.1.2 四方向等負(fù)荷
軌道和滑塊之間的回流系統(tǒng)，其滾珠與珠槽接觸面采用2列式歌德牙型之設(shè)計(jì)，具有45度接觸角之特性，該設(shè)計(jì)可使得KK單軸機(jī)器人可承受四方向等負(fù)荷之能力。

1.1.3 高剛性
軌道構(gòu)型采用U型斷面，并透過有限元素分析軟體的設(shè)計(jì)，在體積與剛性.上取得平衡點(diǎn)，使得軌道具有高剛.性、體積精簡(jiǎn)、重量輕等特性。

1.1.4 規(guī)格多樣化
HIWIN針對(duì)各種不同的使用需求，開發(fā)出下列多種KK單軸機(jī)器人，提供客戶依使用需求、空間、負(fù)載來選用。


1.2 選購(gòu)配件
為了因應(yīng)各種的使用需求，KK單軸機(jī)器人可另外選購(gòu)鋁護(hù)蓋、伸縮護(hù)套、電機(jī)連接法蘭、極限開關(guān)。
鋁護(hù)蓋、伸縮護(hù)套:可防止異物、雜質(zhì)進(jìn)入KK單軸機(jī)器人之內(nèi)而影響其使用壽命、精度、順暢度
電機(jī)連接法蘭:可將各種不同電機(jī)鎖固于KK單軸機(jī)器人之.上
極限開關(guān):提供滑塊定位、啟動(dòng)原點(diǎn)以及防止滑塊超過行程之安全機(jī)制


壽命的計(jì)算
1壽命
當(dāng)直線導(dǎo)軌承受負(fù)荷并作運(yùn)動(dòng)時(shí)，珠道表面與鋼珠因不斷地受到循環(huán)應(yīng)力的作用，一但到達(dá)滾動(dòng)疲勞的臨界值，接觸面就會(huì)開始產(chǎn)生疲勞破損，并在部份表面發(fā)生魚鱗狀薄片的剝落現(xiàn)象，此種現(xiàn)象叫做表面剝離。壽命的定義即為珠道表面及鋼珠因材料疲勞而產(chǎn)生表面剝離時(shí)為止的總運(yùn)行距離。

2額定壽命
單軸機(jī)器人的壽命，具有很大的分散性，即使同一批制造的產(chǎn)品，在相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下使用，壽命也會(huì)所有不同。因此額定壽命即用來定義K模組在操作過程中壽命的基準(zhǔn)。

3 KK模組之額定壽命計(jì)算
單軸機(jī)器人之壽命計(jì)算可分為兩部分進(jìn)行，包括直線導(dǎo)軌與滾珠絲杠，并以計(jì)算過程中數(shù)值較小者為該模組之額定壽命。其計(jì)算式分別如下:


1.8 潤(rùn)滑
KK單軸機(jī)器人若沒有適當(dāng)?shù)慕o予潤(rùn)滑，滾動(dòng)部分的摩擦就會(huì)增加，長(zhǎng)期的使用下來會(huì)成為縮短壽命的主要原因。
潤(rùn)滑劑便提供下列幾種作用:
●減少滾動(dòng)部分的摩擦、防止燒傷并降低磨損。
●在滾動(dòng)的面與面之間形成油膜，可延長(zhǎng)滾動(dòng)疲勞壽命。
●防止生銹。

1.8.1潤(rùn)滑油脂
潤(rùn)滑油脂雖然較不易流失，但為避免因潤(rùn)滑損耗造成潤(rùn)滑不足，建議客戶使用距離達(dá)100km時(shí)，應(yīng)再補(bǔ)充潤(rùn)滑油脂一次，此時(shí)可用注油槍借由滑塊上所附油嘴，將油脂打入滑塊中。潤(rùn)滑油脂適用于速度不超過60m/min，且對(duì)冷卻作用無要求的場(chǎng)合。

壽命的計(jì)算
1壽命
當(dāng)直線導(dǎo)軌承受負(fù)荷并作運(yùn)動(dòng)時(shí)，珠道表面與鋼珠因不斷地受到循環(huán)應(yīng)力的作用，一但到達(dá)滾動(dòng)疲勞的臨界值，接觸面就會(huì)開始產(chǎn)生疲勞破損，并在部份表面發(fā)生魚鱗狀薄片的剝落現(xiàn)象，此種現(xiàn)象叫做表面剝離。壽命的定義即為珠道表面及鋼珠因材料疲勞而產(chǎn)生表面剝離時(shí)為止的總運(yùn)行距離。

2額定壽命
單軸機(jī)器人的壽命，具有很大的分散性，即使同一批制造的產(chǎn)品，在相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下使用，壽命也會(huì)所有不同。因此額定壽命即用來定義K模組在操作過程中壽命的基準(zhǔn)。

3 KK模組之額定壽命計(jì)算
單軸機(jī)器人之壽命計(jì)算可分為兩部分進(jìn)行，包括直線導(dǎo)軌與滾珠絲杠，并以計(jì)算過程中數(shù)值較小者為該模組之額定壽命。其計(jì)算式分別如下:


1.8 潤(rùn)滑
KK單軸機(jī)器人若沒有適當(dāng)?shù)慕o予潤(rùn)滑，滾動(dòng)部分的摩擦就會(huì)增加，長(zhǎng)期的使用下來會(huì)成為縮短壽命的主要原因。
潤(rùn)滑劑便提供下列幾種作用:
●減少滾動(dòng)部分的摩擦、防止燒傷并降低磨損。
●在滾動(dòng)的面與面之間形成油膜，可延長(zhǎng)滾動(dòng)疲勞壽命。
●防止生銹。

1.8.1潤(rùn)滑油脂
潤(rùn)滑油脂雖然較不易流失，但為避免因潤(rùn)滑損耗造成潤(rùn)滑不足，建議客戶使用距離達(dá)100km時(shí)，應(yīng)再補(bǔ)充潤(rùn)滑油脂一次，此時(shí)可用注油槍借由滑塊上所附油嘴，將油脂打入滑塊中。潤(rùn)滑油脂適用于速度不超過60m/min，且對(duì)冷卻作用無要求的場(chǎng)合。