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新项目早期就确定直线模组方案

来源: 发布时间:2025-12-08


一、先说清楚“这根轴是干什么的”:应用与动作说明


几乎所有选型指南的第一步,都是:从应用场景开始,而不是从目录开始。

和威洛博沟通时,建议先用一小段话回答三个问题:

这根轴在设备里负责什么工艺?

比如:

3C 装配线上的点胶 X 轴

锂电产线上的模组上料直线轴

视觉检测平台的 XY 平台中的 X 轴

它搬的是“什么东西”?

工件类型:电芯、结构件、 PCB、托盘、治具、箱子……

对工艺是否有特殊要求:避免冲击、避免抖动、避免颗粒污染等。

和整机的关系?

是单轴补充动作,还是**节拍轴;

和其它轴是否有同步联动要求(多轴插补、同步启动/停止等)。

有了这几句背景,威洛博工程师在看你后面的数据时,会更容易“对号入座”。

二、负载与力矩:不仅是“多少公斤”

很多国外执行器 sizing 文档都会把“负载”和“力”放在**前面:

**少要知道:要推多大的力、要推多重的东西。

给威洛博准备负载数据时,尽量写成这样:

质量拆分

工件质量:例如 3 kg

夹具 + 抓手(如威洛博电动夹爪、电动缸等)的质量:例如 2 kg

过渡板、安装板、电缆拖链等:例如 1 kg

合计移动质量:m ≈ 6 kg

重心与悬臂

工件重心距离滑台台面高度:例如 120 mm

悬臂长度(滑块中心到工件重心的水平距离):例如 150 mm

力矩估算(选填)

多家模块厂的选型步骤都会要求核对 Mx / My / Mz 三个方向的容许力矩。深圳交警网+2W-Robot+2

如果你能简单估算出翻转力矩(比如 My ≈ 6 kg × 0.15 m),可以直接写上;

不会算也没关系,把重心、悬臂画在草图上给威洛博工程师看也可以。

重点:

不要只写“负载 6kg”,尽量告诉威洛博:这 6kg 的重心在哪里、是不是长悬臂。这会直接影响模组规格、导轨布置方式以及安全系数。Bosch Rexroth Global+2Industrial Solutions Lab+2

三、行程与空间:工作行程 + 预留安全行程

行程数据至少要说清楚三件事:W-Robot+2Industrial Solutions Lab+2

工作行程(Working Stroke)

工件**远两点之间的实际距离:例如 600 mm。

如果有多个工位,请写出各工位坐标或间距。

建议预留的安全行程

直线模组选型资料通常会建议:工作行程两端要留一定“减速 + 缓冲”的安全距离,不要用到机械极限。深圳交警网+2Bosch Rexroth Global+2

威洛博自己的选型博文也提醒:

总行程 = 工作行程 + 两端裕量,通常每端预留 10–20 mm 做回零和缓冲。W-Robot

整体安装空间

机架上可用的轴向长度、宽度、高度;

是否有“只能从侧面装”“只能从下方锁螺丝”这类限制。

这些信息可以让威洛博在推荐型号时,同时考虑行程、支撑方式和整体刚性,而不是只从行程数字去倒推。

四、速度、加速度与节拍:不只是“比较大速度”

不同厂家的指南、白皮书都反复强调:要选好执行器,必须把运动过程描述清楚,而不是只说一个比较大速度。

给威洛博准备数据时,可以按照“一个动作一行”的方式列出来:

每个动作的基本参数

距离:例如 600 mm

目标比较大速度:例如 1.0 m/s

目标加速度 / 减速度(如果有预估):例如 2.5 m/s²

单循环节拍

一次往返需要多长时间?

每分钟要跑多少个循环?每天大概运行多少小时?

这些信息可以帮助评估:同步带模组、丝杆模组、直线电机模组哪种更符合节拍和寿命需求。

有的国外厂商会明确提到:执行器是“偶尔运动”还是“频繁、长时间运动”,会直接影响选型和寿命估算。

可以简单写:

每小时运动时间约 30 分钟;

全天连续运行 16 小时;

偶发短时间高速运行等等。

五、精度、重复定位与轨迹要求:只写“够用的需求”

威洛博在自己的选型文章里,专门提醒用户:

精度需求往往容易被“写得过高”,先想清楚工艺到底需要什么,而不是“数值越小越好”。W-Robot

同时,很多线性执行器选型文档都把需求拆成两部分:

重复定位能力

多次运动回到同一个命令位置,偏差范围多大可以接受?

一般搬运:±0.1 mm 左右就够用;

普通装配、视觉定位:±0.02–0.05 mm 区间比较常见;

整体定位精度 / 轨迹要求

需要全行程***位置误差控制在多少?

对直线度、平行度是否有明确要求(例如和其它轴或工装之间的配合)?

给威洛博的表格里,可以这样写:

“要求重复定位能力在 ±0.02 mm 以内,用于视觉定位贴装”;

“对***位置精度要求一般,只要保证相对点与点之间关系稳定”;

“对运动平稳性有要求,希望加减速过程中抖动较小,用于扫码/检测”。

这样威洛博在推荐是用丝杆模组、同步带模组还是直线电机模组时,会更有针对性。 

六、安装方式与环境条件:影响型号,也影响寿命

安装方式和环境条件是国外厂商的标准问题之一:安装方向、灰尘、油雾、温度、洁净要求,都可能让**终选型发生变化。

建议提前整理这些信息:

安装姿态

水平(滑台在上);

侧挂(滑台在侧面);

垂直(Z 轴,需要考虑电机制动或平衡机构)。

机架结构简述

安装基面材质:焊接件、铝型材、铸件、钢板等;

是否具备加工过的基准面;

有没有可能需要威洛博建议“加底板、加加强筋”等。W-Robot+1

使用环境

参考威洛博及其他厂商的通用提问:W-Robot+2深圳交警网+2

是否有粉尘、粉末、金属屑、木屑等;

是否有油雾、切削液、水汽、清洗液飞溅;

温度范围是否稳定;

是否有洁净室等级或防腐要求。

根据这些信息,威洛博才能判断:

用开放式模组就够,还是需要半封闭、全封闭,是否要考虑不锈钢、特殊润滑脂等选项。W-Robot+2YIHEDA+2

七、控制与电机接口:伺服/步进、通信方式、预留空间

很多线性执行器的选型指南会专门问到:你打算用什么电机和控制系统?Bosch Rexroth Global+2JHFOSTER+2

给威洛博准备时,可以这样分段写:

控制系统

现场主控制器品牌和型号(PLC、运动控制卡、机器人控制柜等);

目前惯用控制方式:脉冲 + 方向 / 总线通信 / IO 控制等。

电机类型与品牌偏好(如果有)

是打算用伺服电机还是步进电机;

是否有指定品牌或系列(方便威洛博预估法兰、轴径、转速区间等)。Teknic, Inc.+1

接口与布线约束

机箱内部空间高度限制;

是否需要预先考虑电缆拖链路径、线缆出口方向。

这些信息可以让威洛博在推荐模组时,直接一起考虑电机安装方式(直连、侧置、皮带传动)、法兰尺寸以及编码器、抱闸等配置。

八、多轴与平台结构:上下级轴的“叠加影响”

在多轴系统(XY、XYZ、龙门、双 Y 等)里,上一级轴的质量和刚性会反向影响下一级轴的选型。这在很多线性模块、多轴平台的设计指南里都被特别强调。

和威洛博沟通时,可以把这些写清楚:

多轴结构简图

例如:

X 轴安装在机架上;

Y 轴搭在 X 轴滑台上;

Z 轴再装在 Y 轴前端。

每级轴的“上载质量”

X 轴除了搬工件,还要搬 Y 轴本体 + Z 轴 + 夹爪;

Y 轴需要搬 Z 轴 + 工件;

把这些估算写出来,便于威洛博核算每级轴的负载和惯量。

是否需要多轴同步 / 电子齿轮

比如双驱龙门,需要两根 Y 轴做电子齿轮同步;

这会影响到电机选型和编码器要求。

九、给威洛博技术沟通的“简易表格模板”

你完全可以把下面这份条目变成一页 Word/Excel,让客户或内部工程师按项填写,然后发给威洛博技术或销售支持。

一、项目与工艺说明

行业与设备类型:__________

该轴在整机中的作用:__________

与其他轴的关系(单轴 / XY / XYZ / 龙门等):__________

二、负载信息

4. 工件质量:__________ kg

5. 工装、夹爪、过渡板等质量:__________ kg

6. 估算总移动质量:__________ kg

7. 重心高度 / 悬臂长度示意(附草图或说明):__________

三、行程与空间

8. 工作行程(点到点距离):__________ mm

9. 拟预留安全行程(每端):__________ mm

10. 机架可用空间(总长度/宽度/高度):__________

四、速度与节拍

11. 单次运动距离:__________ mm

12. 目标比较大速度:__________ mm/s

13. 预估加速度:__________ mm/s²(若不确定可写“待建议”)

14. 单循环节拍 / 每分钟循环数:__________

15. 每天运行时间 / Duty Cycle 说明:__________

五、精度与轨迹要求

16. 重复定位要求:±__________ mm

17. ***位置精度 / 直线度 / 平行度要求(如有):__________

18. 对运动平稳性的描述(例如用于检测/扫码等):__________

六、安装与环境

19. 安装姿态:水平 / 侧挂 / 垂直(Z 轴)

20. 安装基面材质及是否有加工基准:__________

21. 工作环境:粉尘 / 金属屑 / 油雾 / 切削液 / 水汽 / 洁净要求 等说明:__________

22. 环境温度范围:__________ ℃

七、控制与电机

23. 控制系统品牌与型号:__________

24. 预期控制方式:脉冲 / 总线 / I/O / 其他:__________

25. 电机类型与品牌偏好(如有):__________

26. 是否需要抱闸、电机编码器等:__________

八、多轴结构(如适用)

27. 多轴拓扑结构示意(可附图):__________

28. 各轴上叠加质量大致估算:__________

29. 是否需要多轴同步控制:__________

小结:把“零散问题”变成一份“说明书”,威洛博更容易帮你选对模组

国外多份执行器 sizing 文档都在强调一个观念:

选型之前,先把需求写成一份尽量完整的说明,再去看型号,效率会高很多。

对威洛博来说也是一样:

你准备得越具体,威洛博工程师越容易帮你判断用丝杆模组、同步带模组还是直线电机模组更合适;

提前暴露多轴、环境、安装基面这些信息,后期改结构的风险就越小;

同一份说明书,可以在内部机械、电气、工艺之间流转,大家对这根轴的理解就更统一。



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