Robots de un solo eje: definición, aplicaciones y análisis de características básicas

I. Resumen de los robots de eje único

II. Componentes básicos y diseño estructural

1. Sistema de accionamiento(lado del motor/lado no motorizado): integra servomotores/motores paso a paso, transmitiendo potencia a través de acoplamientos;
2. Unidad de movimiento: Deslizador 配合本体导轨 (deslizador emparejado con rieles de guía principales) para movimiento lineal de baja fricción;
3. Dispositivos de protección: cinturones de acero a prueba de polvo, protectores laterales y cubiertas de protección para ambientes polvorientos o húmedos;
4. Componentes de la transmisión: tornillos de bolas o correas de tiempo, que determinan la precisión y el rendimiento de la velocidad.

III. Escenarios típicos de aplicación

1.Medición e inspección de precisión

• Pruebas de planitud: El eje X impulsa un medidor de distancia láser para escaneos recíprocos, mientras que el eje Y posiciona las piezas de trabajo.
• Inspección visual: los ejes X/Y llevan cámaras industriales para escaneo plano 2D y el eje Z ajusta la distancia focal para detectar defectos del producto y desalineación del material auxiliar,Mejora de la eficiencia de la inspección de calidad en más del 30%.

2.Procesamiento y montaje

• Mecanizado por láser: El eje Z monta cabezas de corte/marcado, ampliando el rango de marcado con sistemas de galvanómetro para el procesamiento de superficies de alta precisión (ancho mínimo de línea 0,1 mm);
• Aprietación automática de tornillos: Una plataforma de 3 ejes recoge los tornillos a través de alimentadores de vibración y completa el apretamiento a lo largo de trayectorias preestablecidas, con una precisión de posicionamiento de ± 0,1 mm y < 2 segundos por tornillo.

3.Control del fluido

• Distribución estereoscópica en 3D: Los ejes X/Y planifican las trayectorias y el eje Z controla la altura del dispensador, logrando una distribución precisa de 0,5 mm de diámetro en superficies complejas, adecuadas para el embalaje de componentes electrónicos y el sellado automotriz.

IV. Principales características del producto

1. Transmisión de alta precisión:
   • Los modelos de tornillos de bolas utilizan tornillos de grado C5 con un error de posicionamiento ≤ ± 0,01 mm y una precisión de posicionamiento repetida de ± 0,005 mm, ideales para escenarios de precisión como el manejo de obleas de semiconductores.
   • Los modelos de correa de tiempo alcanzan velocidades de hasta 1500 mm/s mediante accionamientos de correa dentados, adecuados para clasificaciones de alta velocidad y líneas transportadoras.
2. Adaptabilidad al medio ambiente:
   • Sello a prueba de polvo (categoría de protección IP54) con selladores de laberinto, bloqueando partículas > 5 μm y salpicaduras de líquido, prolongando la vida útil en un 20%;
   • Cuerpos opcionales de acero inoxidable para entornos húmedos/corrosivos (por ejemplo, dispositivos médicos, líneas de producción de alimentos).
3. Diseño modular:
   • Soporta especificaciones de múltiples tiempos (50~3000 mm) y direcciones de montaje del motor (montado lateral/externo), compatible con servomotores/motores paso a paso para cargas de 5~200 kg;
   • Estructura de enchufe y reproducción, instalada en menos de 30 minutos.

V. Principales criterios de selección

1. Compatibilidad de las condiciones:
   • Infarto cerebral: elegir en función del rango de movimiento efectivo con un margen de seguridad del 10%­15%;
   • Medio ambiente: a prueba de polvo para escenarios polvorientos, modelos de salas limpias de acero inoxidable para salas limpias (ruidedad de superficie Ra≤1,6μm);
   • Velocidad y precisión: tornillos de bolas para alta precisión (≤ 1 m/s), correas de tiempo para altas velocidades (> 1 m/s).
2. Cálculo de la carga:
   • La carga dinámica tiene en cuenta el peso de la pieza de trabajo, la inercia y la fricción, verificados mediante las fórmulas de par del fabricante (factor de seguridad ≥ 1,5);
   • Los escenarios de momento de inclinación requieren un mayor espaciamiento del carril de guía o deslizadores de tipo brida para una mayor rigidez de torsión.
3. Configuración de control:
   • Equipado con interruptores de límite (home/limit) y codificadores (incremental/absoluto) para la retroalimentación de posición y seguridad;
   • Apoya la programación PLC/PC y los protocolos Modbus/Canopen para la coordinación de múltiples ejes.

VI. Directrices de instalación y mantenimiento

Proceso de instalación del motor (ejemplo de modelo de cinturón de tiempo)

1. Colocar el módulo en posición horizontal y quitar la cubierta del extremo del motor.
2. Ajustar los tornillos de las placas de conexión para alinear la brida del motor con la polea;
3. Se instalará la correa de cronometraje, asegurando una tensión moderada (absorción ≤ 5 mm por cada tramo de 100 mm);
4. Apriete los tornillos de fijación diagonales, compruebe el centro del cinturón y vuelva a instalar la cubierta final.

Mantenimiento periódico

• Inspección diaria: comprobar el desgaste de los cables (radio de curvatura ≥ 10 × diámetro del cable), ruido anormal (normal ≤ 65 dB);
• Mantenimiento trimestral: lubricar los rieles/tornos con grasa a base de litio (viscosidad 30 ∼ 150 cst), limpiar el polvo de la superficie;
• Comprobación semanal: Verificar la estanqueidad del tornillo (desviación del par ≤ ± 5%), el desgaste del cinturón de tiempo (reemplazar si la pérdida de altura del diente es > 20%).

VII. Manejo típico de fallas

1. Estancamiento del movimiento: Detenerse para limpiar 异物 (materia extraña) en los tornillos/carril (utilizar aire comprimido + alcohol), reponer la lubricación;
2. Salto de cinturón: comprobar la tensión (recomendado 80-120 N/m con un tensiónímetro), ajustar la posición del motor;
3. Desviación de posición: Recalibrar los interruptores de origen, comprobar la sueltura del acoplamiento (error de concentricidad ≤ 0,05 mm).

VIII. Ejemplo de aplicación: Integración de sistemas de inspección visual

• Equipo: Máquina de detección de defectos del producto
• Configuración: Slides de cinturón de cronometraje en el eje X/Y (carga de 500 mm × 300 mm, velocidad 1 m/s), slides de tornillo de bola en el eje Z (carga de 100 mm, precisión ±0,01 mm);
• Función: La cámara se mueve con ejes X/Y para escanear con campo completo, el eje Z ajusta automáticamente la distancia focal para diferentes alturas de la pieza de trabajo. Los algoritmos de IA permiten el reconocimiento de defectos a nivel de 0,2 mm a 200 piezas / minuto.

Conclusión