Введение: Проблема гравитации

В горизонтальной системе основными факторами, влияющими на результат, являются трение и инерция. В вертикальной системе (по оси Z) Гравитация — враг. Высокоэффективные компоненты, такие как Шариковые винты TOCO Они настолько гладкие, что даже вес шпинделя или каретки сам по себе может привести к обратному вращению винта при выключении двигателя.

Это известно как движение задним ходомА без правильной конструкции это может привести к разрушению инструментов, повреждению заготовок или травмам оператора.

1. Расчет крутящего момента при обратном ходе

Перед выбором двигателя необходимо определить, выдержит ли нагрузка собственный вес. Формула для расчета момента противодействующей силы (Tb) выглядит следующим образом:

• FОсевая нагрузка (вес каретки/инструмента).

• Ph: Винтовой механизм.

• η2Обратная эффективность (обычно ниже прямой эффективности).

Если Tb больше, чем внутреннее трение системы, то ось предусматривает скатиться вниз.

2. Решение А: Электромагнитные тормоза

Наиболее распространенной защитой является "аварийный" тормоз.

• Вот как это работает: Эти тормоза нормально закрытыйДля их открытия требуется питание. Если на заводе пропадает электропитание или срабатывает аварийная сигнализация, внутренние пружины мгновенно зажимают вал двигателя или шариковый винт.

• Совет по установке: Всегда располагайте тормоз как можно ближе к грузу. Тормоз на двигателе — распространенная практика, но если муфта сломается, груз все равно упадет. суппорт тормозной Непосредственно на рельсах TOCO — это крайняя мера безопасности.

3. Решение B: Использование ходовых винтов для "самоблокировки"

Если высокая скорость не требуется, Ходовой винт TOCO (резьба Acme) Возможно, это будет безопаснее, чем шариковый винт.

• Правило 50%: Как правило, если эффективность винта ниже... 50%.Это явление считается "самоблокирующимся". Это означает, что трение достаточно велико, чтобы сила тяжести не могла его преодолеть.

• Компромисс: Вы жертвуете скоростью и сроком службы ради присущей резьбе, предотвращающей обратное закручивание, безопасности.

4. Решение C: Уравновешивание

Для снижения нагрузки на двигатель и тормоз инженеры часто используют противовесы.

• Пневматические цилиндры: «Азотная пружина» или пневматический цилиндр могут создавать постоянную восходящую силу, имитирующую вес повозки.

• Механические грузы: Использование шкива и физического груза для балансировки оси Z позволяет использовать двигатель меньшей мощности, поскольку двигателю нужно преодолевать только ускорение, а не вес нагрузки.

5. Контрольный список мер безопасности для вертикальных осей TOCO.

1. Проверка выбора потенциальных клиентов: Использование грифеля меньшего диаметра (например, 5 мм против 20 мм) снижает риск обратного завинчивания.

2. Избыточность: Используйте моторный тормоз плюс Удерживающий момент, управляемый программным обеспечением.

3. Тестирование на падение: В процессе ввода в эксплуатацию проверьте работу аварийной остановки под полной нагрузкой, чтобы измерить «расстояние падения» до полного срабатывания тормоза.