某大學仿真中心，模擬導彈跟蹤實驗。 技術要求： 　　1 負載7KG 　　2 X-Z立式龍門結(jié)構(gòu) X軸行程4000mm Z軸行程3000mm 　　3 最大速度2m/s 最大加速度12m/s2 　　4 重復定位精度為±1mm 解決方案： 　　以上為結(jié)構(gòu)示意圖，采用雙X軸，單Z軸的兩維立式龍門結(jié)構(gòu)。負載為“導引頭”固定在Z軸滑塊上面。Z軸由一臺伺服電機作為驅(qū)動;雙X采用傳動桿實現(xiàn)兩軸的同步，采用一臺伺服電機驅(qū)動。整套設備共兩套伺服系統(tǒng)。中間部位需要特殊加固。 系統(tǒng)配置： 　　1 上位控制系統(tǒng)：采用英國TRIO專業(yè)運動控制器，選用型號為 MC206X 可實現(xiàn)控制兩套伺服系統(tǒng)，同時接受反饋系統(tǒng)反饋信號。 　　2 驅(qū)動部分：選用日本安川伺服電機，兩套伺服系統(tǒng)，所選型號為： 　　X軸 SGMGH-55ACA61+SGDM-55ADA 　　Z軸 SGMGH-20ACA6C+SGDM-20ADA 　　3　傳動系統(tǒng)：采用MOTEC精密行星減速機，型號為： 　　X軸為APS110-3 ，減速比為 3 　　Z軸為APS180-3，減速比為 3 　　4 執(zhí)行機構(gòu)：選用德國AWD-Robot直角坐標機器人， 　　導軌型號為：X軸DTL090-300-4000-1 　　導軌端面尺寸是90＊70mm 滑塊長度為300mm 行程為4000mm ; 　　Z軸 DTL090-300-3000-1 　　導軌端面尺寸是90＊70mm 滑塊長度為300mm 行程為3000mm . 　　5、安全防護裝置 　　該機具有故障提示及報警功能，并且每次出現(xiàn)故障時都能準確的反映出故障具體位置，便于迅速排除故障，主要包括：機器人碰撞保護功能;工件安裝到位檢測;光幕安全保護。 　　以下為計算過程： 　　根據(jù)要求： 　　最大速度是v =2m/s 此前以選齒形帶可知D=63.6mm， 　　運動速度： v = n?D? 3.14/（60?1000） ;單位：m/s（米/秒） 　　n為驅(qū)動軸輸入轉(zhuǎn)速（單位：轉(zhuǎn)/分），D同步帶輪直徑（單位：mm）， 　　由此可得 v =600 r/min 　　在Z軸方向上 　　垂直向上運動所需推力：F = M?a + M?9.8?μ + M?9.8 　　驅(qū)動扭矩： Ma = （F?R）×Si/（1000） + Mleer = （F?C）×Si/（2000＊3.14） + Mleer 單位：Nm（牛頓米） 　　Mleer—空載扭矩;單位：Nm（牛頓米） 　　n —驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速;單位：rpm（轉(zhuǎn)每分鐘） 　　F—推力，指齒形帶的牽引力;單位：牛頓（N） 　　R—驅(qū)動軸半徑;單位：毫米（mm） 　　Si—保險系數(shù)，最小值為1.8 ，既所提供的扭矩為所需扭矩的1.8倍 　　M—負載質(zhì)量：單位：為公斤（KG） 　　C—驅(qū)動軸周長，單位：毫米（mm） 　　μ—磨擦系數(shù)，通常為0.05 　　垂直向上運動所需推力：F = M?a + M?9.8?μ + M?9.8 　　=25＊12+25＊10＊0.05+25＊10 　　=562.5N 　　Si—保險系數(shù)選用2，此處滑塊質(zhì)量14.8KG 　　驅(qū)動扭矩： Ma =35Nm 　　通過1:3減速機輸出為11.6 Nm 　　根據(jù)上述計算可選 安川1.8kw電機：SGMGH-20ACA6C+SGDM-20ADA 　　減速機MOTEC系列 APS110-3 　　在X方向上 　　速度同樣為 　　v =600 r/min， 　　水平運動所需推力： F = M?a + M?9.8?μ 　　此處查看資料的總重量為110kg 　　可得 　　F = M?a + M?9.8?μ=1375N 　　驅(qū)動扭矩： Ma = （F?R）×Si/（1000） + Mleer = （F?C）×Si/（2000＊3.14） + Mleer=87.5 Nm 　　通過1:3減速機輸出為29.15Nm 　　根據(jù)上述計算可選 安川5.5kw電機：SGMGH-55ACA61+SGDM-55ADA 　　減速機MOTEC系列 APS180-3