Single_Axis_Robot-CN.pdf - 第11页
K99TS02-2203 8 1. 確認負載機構的運動條件要求，包括加減速度，運動速度，機構的重量，機構的運動方式。 2. 負載之慣量計算 直線運動負載慣量計算式 : 3. 由負載慣量與電機慣量的比例原則，選出適當的電機規格。 4. 將選定的電機慣量合併負載慣量，計算出加速轉矩及減速轉矩。 5. 依據負載重量，安裝方式，磨擦係數，電機效率，計算出等速運動時的負荷轉矩。 6. 選定電機的最大輸出轉矩，須大於加速轉矩和負荷轉矩相加的和；如果…
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精度包含準確度（Accuracy）與精密度（Precision），如下說明：
1. 定位精度（準確度）
模組由基準點沿一方向移動，最後實際到達的距離與原設定到達的距離的最大差異值（絕對值）稱之。
2. 往返位置重現性（精密度）
或指定位重現性，表示單軸機器人滑台往返移動過程中，在某一設定位置測得的位置差異值，以全行程中的最
大值稱之。
3. 行走平行度
(1)指單軸機器人的滑台平面與模組安裝平面之間的平行度。量表架於滑台平面中央，指針置於安裝平面上，取
全行程量測的最大差異值。
(2)指單軸機器人的滑台與模組安裝基準面之間的平行度。量表架於滑台平面中央，指針置於模組側邊安裝基準
面上，取全行程量測的最大差異值。
1. 最大線速度
單軸機器人滑台最大線速度（V）係由滾珠絲槓最高轉速（S）乘以導程（L）計算而得。
V（mm/sec）=S（rpm）÷60×L（mm）
2. 最高轉速
表示滾珠絲槓的最大容許轉速，由其臨界轉速而定。絲槓轉速超過臨界轉速時將可能發生共振。臨界轉速和絲
槓長度有關，因此，滾珠絲槓的臨界轉速也間接決定了產品的有效行程和總長度。
滾珠絲槓的最大容許轉速計算方式如下：
3. 加減速度
所謂速度係指滑台設定的運轉工作速度，滑台須自停止狀態開始加速，達工作速度後維持該速度往目的地移
動，抵達前開始減速，終至停止。
加減速度由使用者依實際使用需要而定。單軸機器人設計時，加速度的設定：導程5以下以0.15G計算，其他導
程均以0.3G計算。1G = 9.8 m/s
2
，則 0.15G = 1470mm/s
2
，0.3G = 2940mm/s
2
。單軸機器人模組最大可搬質量須依加速
度而定。
注意：加減速度將使搬運的質量產生慣性負荷，加減速度愈大，可搬質量愈小；過大的加減速度會產生大的衝
擊力，應避免之。
4. 工作週期
工作週期由客戶依實際需要決定。常用工作週期如下圖所示，包括加速時間Ta、等速時間Tc、減速時間Td、停
留時間Tf。
2
8
1071.28.0
t
rf
L
dM
Np ×××=
Np = 最大容許轉速 (rpm)
Mf = 組裝型式係數，KA採用固定－支撐型式，Mf = 0.689
dr = 絲槓根徑 (mm)
Lt = 軸承間的絲槓跨距 (mm)
加速度＝V/Ta
減速度＝V/Td
工作週期（sec）＝ Ta + Tc + Td + Tf
工作時間＝工作週期×次數
運轉率＝工作時間／（工作時間＋停機時間）
運轉率須配合電機負荷而定，通常不宜長時間連續不停的工作，
建議以0.5為準。
工作週期
Ta
mm/sec
Tc Td Tf
V
sec
1.9 精度
1.10 速度
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1. 確認負載機構的運動條件要求，包括加減速度，運動速度，機構的重量，機構的運動方式。
2. 負載之慣量計算
直線運動負載慣量計算式
:
3. 由負載慣量與電機慣量的比例原則，選出適當的電機規格。
4. 將選定的電機慣量合併負載慣量，計算出加速轉矩及減速轉矩。
5. 依據負載重量，安裝方式，磨擦係數，電機效率，計算出等速運動時的負荷轉矩。
6. 選定電機的最大輸出轉矩，須大於加速轉矩和負荷轉矩相加的和；如果不符合條件，必須選用其他型號，
再計算驗證至符合要求為止。
J
L
： 負載慣量，計算至電機輸出軸[kg．cm
2
]
V ： 負載直線運動速度[㎜／min]
ΔS ： 電機轉一圈，負載的移動量 [㎜]
W ： 負載重量[㎏]
N ： 電機轉速[r/min]
加速轉矩：
減速轉矩：
J
L
： 負載慣量，計算至電機輸出軸[kg．cm
2
]
J
M
： 電機慣量 [kg．cm
2
]
N ： 電機轉速[r／min] [rpm]
T
psa
： 加速時間[s]
T
psd
： 減速時間 [s]
F ： 直線運動時的軸向力 F=F
C
＋μx(Wxg＋F
O
)
T
L
： 負荷轉矩[N．m]
F
C
： 軸方向的外加作用力[N]
F
O
： 負載對SR模組的外加正壓力[N]
W ： 負 載 重 量（含 滑 台）[kg]
μ ： 磨擦係數
η ： 機械效率
V ： 負載直線運動速度[ mm/min]
N ： 電機轉速[r/min]
g ： 重力加速度(9.8m/s
2
)
ΔS ： 電機轉 一 圈，負 載 的 移 動 量 [mm]
1.11 電機負載計算
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7. 依據負荷轉矩、加速轉矩、減速轉矩及保持轉矩，求出連續實效轉矩。
8. 選定電機的額定輸出轉矩必須大於連續實效轉矩；如果不符合條件，必須選用其他型號，再計算驗證至符合
要求為止。
滾珠絲槓型式若確定用途為垂直方向（z軸）請注意，垂直安裝屬於特殊使用狀態，承載負荷請在表列最大可搬
重量（直立）範圍內使用，除此之外，時規皮帶型式禁止垂直方向使用。
注意：為防止負載滑落，垂直安裝時，採用電機宜含煞車。
1. 電機側接模組安裝
為避免電機側接皮帶張力過大造成肩部異常變形及運轉產生異音，或者皮帶張力過小造成運轉時產生跳齒，因
此在安裝皮帶時，參考表一絲槓驅動電機側接皮帶張力值表。
2. 開放式皮帶驅動模組安裝
為避免皮帶驅動張力過大造成運轉產生異音，或者皮帶張力過小造成運轉時產生跳齒，因此在安裝皮帶時，參
考表二皮帶驅動開放式皮帶張力值。
表 一、絲槓驅動電機側接皮帶張力值表
T
psa
： 加速時間 t
c
： 等速時間
T
psd
： 減速時間 t
ｈ
： 停止時間
T
f
： 週期時間 T
a
： 加速轉矩
T
L
： 負荷轉矩 T
d
： 減速轉矩
T
LH
： 保 持 轉 矩（ 水 平 運 動 時，T
LH
= 0）
1.12 安裝
1.13 側接、皮帶驅動張力值
型號 皮帶規格 張力上限值(N)
KA100-FL(R、D)
FR-3GT-90W-309L
FL-3GT-90W-216L
FD-3GT-90W-237L
44
KA136-FL(R、D)
FL(R)-5GT-90W-350L
FD-5GT-90W-300L
55
KA170-FL(R、D)
FL(R)-5GT-150W-420L
FD-5GT-150W-320L
96
KA200-FL(R、D)
FL(R)-5GT-150W-460L
FD-5GT-150W-360L
96
KS100-FL(R)
FL(R)-3GT-60W-234L 44
KS140-FL(R)
FL(R)-5GT-90W-350L 55
KS180-FL(R)
FL(R)-5GT-90W-400L 55
KC40-FL(R)
2GT-60W-160L 15
KC50-FL(R)
3GT-60W-180L 29
KC60-FL(R)
3GT-60W-186L 29