直线模组工业机器人线性模组手册 - 电子书在线预览、各类电子书在线制作-云展网平台

直线模组（单轴工业机器人/线性模组）综述

1.直线模组（单轴工业机器人/线性模组）综述………………..……..….….……….....14

2.单轴使用订购咨询表………………..................................................................................20

3.多轴使用订购咨询表……….….………………………………………………….…….………...21

4.直线模组（单轴工业机器人直线模组）选型计算……………………………….…..………..22

5.直线模组（单轴工业机器人直线模组）配置马达参考…………………………...……………..28

6.直线模组（单轴工业机器人直线模组）单轴特别定制……..…………..……….…………..36

7.HZMotion系列大行程/重载/高速直角坐标工业机器人非标定制……………….………..……..36

8.工业机器人控制工程.……………….….……………….……….………….….…………..……..40

9.直线模组（单轴工业机器人直线模组）润滑与保养………………………………………..40

10.直线模组（单轴工业机器人直线模组）安装与使用指导….………….…….……………..40

11.直线模组（单轴工业机器人直线模组）技术服务…….…..………………….……………..40

总

目

录

TKA/TKB 系列高刚性铝基座滚珠丝杠/同步带直线模组

1. TKA / TKB 系列直线模组(单轴工业机器人直线模组)概要…..……………………….…………..42

2. TKA90 / TKB90 系列直线模组(单轴工业机器人直线模组)…………………..……..….….……..49

3. TKA100 / TKB100 系列直线模组(单轴工业机器人直线模组)……………….……..…..….……..52

4. TKA120 / TKB120 系列直线模组(单轴工业机器人直线模组)……………………..…..………....59

5. TKA136 / TKB136 系列直线模组(单轴工业机器人直线模组)…………………….....…..…….....66

6. TKA170 / TKB170 系列直线模组(单轴工业机器人直线模组)……………………..…..…..……..73

7. TKA200 / TKB200 系列直线模组(单轴工业机器人直线模组) ………………………..…....……..88

8. 马达转接法兰…………………………………………….……………….….....…..............……..87

总

目

录

HKK 系列钢基座重载 KK 型直线模组

1.HKK 系列直线模组（单轴工业机器人直线模组）概要..……………………….…..…..…..……90

2.HKK40 系列直线模组（单轴工业机器人直线模组）………………….……........…………99

3. HKK50 系列直线模组（单轴工业机器人直线模组）………………………………….….…………101

4. HKK60 系列直线模组（单轴工业机器人直线模组）………………………………….….....……. 103

5. HKK60D 系列直线模组（单轴工业机器人直线模组）……………………………….….....……. 105

6. HKK86 系列直线模组（单轴工业机器人直线模组）…………………………….…………………107

7. HKK86D 系列直线模组（单轴工业机器人直线模组）………………………….…………………109

8. HKK100 系列直线模组（单轴工业机器人直线模组）…………………………………………....…111

9. HKK130 系列直线模组（单轴工业机器人直线模组）…………………………….……………...…113

10.马达转接法兰…………………………………………………………………….….….....…...…115

11.HKK 直线模组可选极限开关及极限轨道附件………………………….…………………….….125

总

目

录

TKK 系列低组装铝基座 KK 型直线模组

1.TKK 系列直线模组（单轴工业机器人直线模组）结构及附件介绍 ………………………….…….126

2.TKK 系列直线模组（单轴工业机器人直线模组）性能特点…………………………….……….….127

3.TKK 系列直线模组（单轴工业机器人直线模组）订购型号总说明…………………….…….…...130

4.TKK 系列直线模组（单轴工业机器人直线模组）规格及配件选项总览表…………………..…….131

5.TKK 系列直线模组（单轴工业机器人直线模组）技术性能指标…………………………….……132

6.TKK50 模组型号,技术图样,转接法兰,可选马达 ……………………………………………….135

7.TKK60 模组型号,技术图样………………………………………………………………………….140

8.TKK60D 模组型号,技术图样………………………………………..……………………………….146

9.TKK60/TKK60D 各型号可选马达，马达法兰编号及法兰图样 …………………………………….152

10.TKK86 模组型号,技术图样…………………………………..…………………………………….154

11.TKK86D 模组型号,技术图样……………………………….……………………………………….160

12.TKK86/TKK86D 各型号可选马达，马达法兰编号及法兰图样……………….…………………….166

13.TKK100 模组型号,技术图样,转接法兰,可选马达 ………………………………………………168

14.TKK130 模组型号,技术图样,转接法兰,可选马达 ………………………………………………173

15.可选配转接法兰示意图样……………………………………………………….……………..……180

16.可选极限开关及极限轨道附件……………………………………………………………………181

总

目

录

TKC 系列光轴全密封直线模组

1.TKC 系列直线模组（单轴工业机器人直线模组）概要……………………………....…………183

2.TKC08 直线模组（单轴工业机器人直线模组）………………………………...…………186

3.TKC12 直线模组（单轴工业机器人直线模组）…………………………………...…………187

4.TKC16 直线模组（单轴工业机器人直线模组）…………………………………...………….188

5.TKC20 直线模组（单轴工业机器人直线模组）………………………………...………….189

6.TKC25 直线模组（单轴工业机器人直线模组）………………………………...………….190

7.TKC30 直线模组（单轴工业机器人直线模组）………………………………...………….191

8.TKC40 直线模组（单轴工业机器人直线模组）………………………………...………….192

9.TKC50 直线模组（单轴工业机器人直线模组）………………………………...………….193

10.TKC 系列直线模组马达转换示意…………………………………………….………...…………..194

总

目

录

TKR 系列高速滚轮直线模组

1.TKR 系列高速滚轮直线模组结构介绍……………………………………….………………….196

2.TKR 系列高速滚轮直线模组搭建组合…………………………………….…………………….197

3.TKR 系列高速滚轮直线模组订购型号说明………………………………………….………….199

4.TKR40 高速滚轮直线模组………………………………………………………….………….200

5.TKR60 高速滚轮直线模组………………………………………………………….………….203

6.TKR80 高速滚轮直线模组………………………………………………………….………….206

7.TKR100 高速滚轮直线模组………………………………………………………….………….209

总目录

TKS/TKS□B 系列全密封铝基座滚珠丝杠/同步带直线模组

1. TKS/TKS□B 系列全密封直线模组(单轴工业机器人直线模组)概要 …..……………………….213

2. TKS90 / TKS90B 系列全密封直线模组(单轴工业机器人直线模组) …………..….…………..220

3. TKS100 / TKS100B 系列全密封直线模组(单轴工业机器人直线模组) ……….…..…………..227

4. TKS120 / TKS120B 系列全密封直线模组(单轴工业机器人直线模组) ………..…………......238

5. TKS136 / TKS136B 系列全密封直线模组(单轴工业机器人直线模组) ………...…….……....249

6. TKS170 / TKS170B 系列全密封直线模组(单轴工业机器人直线模组) ………….……….…..260

7. TKS200 / TKS200B 系列全密封直线模组(单轴工业机器人直线模组) ………….….………..271

8. 马达转接法兰 ……………………………………………….………………..............……....…..282

总目录

CRU 型交叉滚子直线滑台

1.CRU 型交叉滚子直线滑台………………………………………………….....284

2.CRU 型交叉滚子直线滑台精度…………………………………………….....287

总目录

HZMotion 系列数控工作台

1.HZMotion 数控工作台概要.............................................................................289

2.单坐标工作台............................................................................................297

3.双坐标工作台...................................................................................................315

4.HZMotion 经济型工作台...................................................................................321

总目录

直线模组（单轴工业机器人/线性模组）综述

1.直线模组（单轴工业机器人/线性模组）综述………………..……..….….……….....14

2.单轴使用订购咨询表………………..................................................................................20

3.多轴使用订购咨询表……….….………………………………………………….…….………...21

4.直线模组（单轴工业机器人直线模组）选型计算……………………………….…..………..22

5.直线模组（单轴工业机器人直线模组）配置马达参考…………………………...……………..28

6.直线模组（单轴工业机器人直线模组）单轴特别定制……..…………..……….…………..36

7.HZMotion系列大行程/重载/高速直角坐标工业机器人非标定制……………….………..……..36

8.工业机器人控制工程.……………….….……………….……….………….….…………..……..40

9.直线模组（单轴工业机器人直线模组）润滑与保养………………………………………..40

10.直线模组（单轴工业机器人直线模组）安装与使用指导….………….…….……………..40

11.直线模组（单轴工业机器人直线模组）技术服务…….…..………………….……………..40

A0模组综述

1. 直线模组（单轴工业机器人/线性模组）综述

1.1 直线模组（单轴工业机器人/线性模组）产品系列及性能特长总览

1.2 直线模组（单轴工业机器人/线性模组）系统组成

直线模组（单轴工业机器人/线性模组）系统一般由两大部分组成：

1) 直线模组（单轴工业机器人/线性模组）本体；

2) 伺服或步进马达以及驱动器(由 HZMotion 提供，也可客户自配)。其连接示意框图如下。

□

1) 直线模组本体： 2) 马达及驱动：

伺服马达+直线模组本体

步进马达+直线模组本体

A0模组综述

1.3 直线模组（单轴工业机器人直线模组）应用举例

随着社会的发展和进步，直线模组（单轴工业机器人直线模组）在质量/效率/可靠性/成本方面的优势

逐步得到发挥和认同，因此，在今天，直线模组（单轴工业机器人直线模组）在各行各业都得到了广泛的

应用。

⚫ 直线模组（单轴工业机器人直线模组）实际应用行业及例图

1) 电子电器产品

产业链应用实例

半导体前工序

光刻曝光介电膜

沉积

离子扩散

与植入

半导体后工序

晶圆分切固晶绑线分选测试

PCB

PCB 分板 PCB 线路

印刷

PCB 钻孔 PCB 飞针

测试

PCBA(SMT)

锡膏印刷 SMT 在线 FCT 在线 AOI

电子/电器

产品组装

自动

焊锡

自动锁

螺丝

自动组

装单元

流水线转

接移载

点胶喷码

扫描

喷涂分选

检测

除上述电子电器产品产业链外，工业机器人还广泛应用于：

2）医疗/生化器械

3）激光焊接/切割/打标

4）制卡机械

5）木工家具机械

6）金属加工及其自动上下料

7）塑胶生产

8）食品加工

9）包装机械

10）皮革/制鞋/制衣

11）自动仓储/码垛

12）各行业流水线/组装线/加工线

13）航空/航天

14）计量/检验/试验/仪器

15）交通/运输

16）制版/印刷/喷绘

17）玻璃加工

18）石材/木材/板材/线材加工

19）自动舞台/自动灯光

20）珠宝/首饰/表业

21）办公/教学设备

22）……. A0模组综述

⚫ 直线模组（单轴工业机器人直线模组）按动作性质分类例图

移动并定位：

传送/移动：

压入/拉出/装配：

综合应用

传送带分发

大行程定位移动

模式识别/喷码

快速移动定位

灌装

垂直定位

移载/搬运

水平定位

拾取清洁

阵列/堆栈/码垛

移动定位

顶出

压入

喷涂

一字组装单元 O 形组装单元

锁螺丝/涂胶/点胶

多轴联动定位

装夹/压紧插取

切割

多轴联动定位

AOI

多轴联动定位

装配

自动药房

A0模组综述

1.4 直线模组（单轴工业机器人/线性模组）搭建组合示例

1.4.1 单轴使用/多轴平行使用

⚫ 水平面使用

⚫ 正立面(侧立面)使用

⚫ 天花面使用

⚫ 任意方向使用

基本情况与水平面使用/侧立面使用和天花面使用类似，可以滑台移动或基座移动。

水平放置

基座固定

滑台移动

使用编号：HXA

水平放置

基座移动

滑台固定

使用编号：HXB

侧立放置

基座固定

滑台移动

使用编号：HXC

侧立放置

基座移动

滑台固定

使用编号：HXD

竖立平置

基座固定

滑台移动

使用编号：VZA

竖立平置

基座移动

滑台固定

使用编号：VZB

竖立侧置

基座固定

滑台移动

使用编号：VZC

竖立侧置

基座移动

滑台固定

使用编号：VZD

横放平置

基座固定

滑台移动

使用编号：VXA

横放平置

基座移动

滑台固定

使用编号：VXB

横放侧置

基座固定

滑台移动

使用编号：VXC

横放侧置

基座移动

滑台固定

使用编号：VXD

水平放置

基座固定

滑台移动

使用编号：CXA

水平放置

基座移动

滑台固定

使用编号：CXB

侧立放置

基座固定

滑台移动

使用编号：CXC

侧立放置

基座移动

滑台固定

使用编号：CXD

A0模组综述

1.4.2 两轴组合使用

⚫ 水平面使用，XY 组合

⚫ 水平面使用，XZ 组合

⚫ 正/侧立面使用 / 天花面使用 / 任意方向使用

其 XY 组合 / XZ 组合，与水平面组合的各种情况类似。

各组合模组可以正放，可以倒放；

可以中间固定结合，可以端部固定结合；

可以滑台移动，可以基座移动

X 下,Y 上

Y 正放，滑台移动

组合编号：XYA

X 下,Y 上

Y 倒放，基座移动

组合编号：XYB

X 上,Y 下

X 正放，滑台移动

组合编号：XYC

X 上,Y 下

X 倒放，基座移动

组合编号：XYD

X 下,Z 上正置

Z 滑台移动

组合编号：XZA

X 下,Z 上侧置,

Z 电机上装

Z 滑台移动

组合编号：XZB

X 下,Z 上侧置,

Z 电机下装

Z 滑台移动

组合编号：XZC

X 下,Z 上侧置,

Z 电机上装

Z 基座移动

组合编号：XZD

X 下,Y 上

Y 侧放，端部固定，滑台移动

组合编号：XYG

X 前,Z 后,

Z 立放

X 端部固定，滑台移动

组合编号：XZF

X 上,Y 下

X 侧放，基座移动

组合编号：XYE

X 上,Y 下

X 侧放，滑台移动

组合编号：XYF

X 后,Z 前,

X 侧放

Z 滑台移动

组合编号：XZE

X 下,Y 上

Y 端部加辅助支撑，滑台移动

组合编号：XYH

A0模组综述

1.4.3 XYZ 三轴组合使用

⚫ 水平面使用，XYZ 三轴组合

⚫ 侧立面使用 / 天花面使用 / 任意方向使用

其 XYZ 组合，与水平面组合的各种情况类似。各组合模组可以正放，可以倒放；可以中间固定结合，

可以端部固定结合；可以滑台移动，可以基座移动。

1.4.4 龙门组合使用

1.4.5 多轴组合使用

X-Z-Y 正放组合

组合编号：XYZA

Y-X-Z 正放组合

组合编号：XYZB

XY+Z 立柱式组合

组合编号：XYZC

X-Y-Z 正放组合

组合编号：XYZD

X-Z-Y 悬臂组合

组合编号：XYZE

Y+XZ 组合

组合编号：XYZG

X-Z-Y 辅助支撑组合

组合编号：XYZF

XY-Z 组合,Y/Z 基座移动

组合编号：XYZH

X+YZ 定梁式组合

组合编号：G-XYZA

2X 同步+YZ 动梁组合

Z 基座移动

组合编号：G-XYZB

X+被动支撑+2Y+Z 动梁组合

Z 基座移动

组合编号：G-XYZC

2X+YZ 动梁式组合，编号：G-XYZD 2X+Y 动梁式组合，编号：G-XYE 2Z 同步+Y 动梁式组合，编号：G-YZF

2X+YZ 定梁式组合，编号：G-XYZG X+2Y+2Z 外置组合，编号：G-XYZH X+2Y+2Z 内置组合，编号：G-XYZJ

A0模组综述

2.单轴使用订购咨询表 Y

□检测

__℃ □油

□其他:

□水平面 □立面横放 □立面倾斜

□滑台移动 □基座移动 5 ) 7 有效行程（mm） 8 ） 9 mm）

10 运行平行度

12 最大速度 mm/sec

16 mm）

□天花面倒挂

_____________mm/sec

_____________2

___________________________________________

__________

__________sec

11 工作周期减速段tb=__________sec

HZMotion

____________________________________________________________________________________

________________________________________________

技术联系人姓名：___________电话：____________传真：____________邮箱：____________QQ等其他联系方式：____________

18 配套及附件要求

□机器人控制工程（机器人机械本体，机器人控制硬件，机器人工作程序编制调试）

□集中自动润滑 □护盖□风琴折□安全护栏 □PLC□触摸显示屏

A=_________

□按标准配置□按指定配置 _______mm

□对底面_________mm □对侧面_________mm

____________）

X: _____________mm

Y: _____________mm

_____________ 6

mm） 3

安装方式： □立面竖立

使用编号：____________

2 使用环境（可多选） __

需求日期：需求数量：单价预算：总预算：

□其他:

询问日期:

采购联系人姓名:__________电话:_________ 传真:________邮箱:____________ QQ等其他联系方式:

________________________________________ QQ等其他联系方式:

A0模组综述

3.多轴使用订购咨询表

负载重心W之位置

8 各轴定位精度

（可另附图示）

12 各轴最大加速度

_______________________________________________________________________________

销售联系人姓名：__________电话：_________传真：_________邮箱：___________QQ等其他联系方式：__________________

__________________________________________________________

□整体交钥匙工程（机器人工作站总承包/流水线单元总承包/流水线整体工程总承包）

□仅供机器人机械本体，□供机器人本体及控制硬件

□用户自行配置 □按指定配置（品牌: 功率：型号： □驱动器 □刹车）

□组合编号（见本样本1.4工业机器人（线性模组/直线模组）搭建组合示例）：_________________

□按图示要求组合（可另加附页图示）：

__℃

□磁粉 □潮湿

需求日期：需求数量：单价预算：总预算：

____________________

____________电话:___________________________________________________________

_______________________________________________________________________

采购内容描述:

各轴运行时间 t(sec)

P轴

Z轴

Y轴

X轴

0 各轴速度 mm/sec

P轴：Rad/sec

A0模组综述

4.直线模组（单轴工业机器人/线性模组）选型计算

根据前述 HZMotion 工业机器人使用订购咨询表，初步选取模组规格型号。

4.1 受力分析

⚫ 滚动导轨受力分析

根据力矩原理，对导轨各滑块分别进行受力分析。

例 1：模组水平安装，载荷 W 重心在滑台之外的 L2 及 L3 位置，等速运动情况下受力

分析，工作台两条导轨上四个滑块编号

分别为 1,2,3,4；其所受的正向压力分别为：

Pa1=W/4+(W/2)*(L2/L0)-(W/2)*(L3/L1)

Pa2=W/4-(W/2)*(L2/L0)-(W/2)*(L3/L1)

Pa3=W/4-(W/2)*(L2/L0)+(W/2)*(L3/L1)

Pa4=W/4+(W/2)*(L2/L0)+(W/2)*(L3/L1)

其中L0 为模组长度方向滑块中心距 L

L1 为模组宽度方向滑块中心距 B

导轨寿命计算时，取受力最恶劣的的那个滑块所受到的最大平均负荷进行计算。

例 2：模组竖直安装，载荷 W 重心在滑台之外 L2 及 L3 位置，有加减速运动情况下受力

分析

工作台两条导轨上四个滑块编号分别为 1,2,3,4；

其所受的正向压力 Pa 和侧向压力 PT 分别为：

加速时：

Pa1～Pa4=W/2*(1/g)*(g+V1/t1)*(L2/L0)

P1T～P4T=(W/2)*(1/g)*(g+V1/t1)*(L3/L0)

等速时：

Pa1～Pa4= W/2*(L2/L0)

P1T～P4T= W/2*(L3/L0)

减速时:

Pa1～Pa4=W/2*(1/g)*(g-V1/t3)*(L2/L0)

P1T～P4T=(W/2)*(1/g)*(g-V1/t3)*(L3/L0)

其中L0 为模组长度方向滑块中心距 L

L1 为模组宽度方向滑块中心距 B

导轨寿命计算时，取受力最恶劣的的那个滑块所受到的最大平均负荷进行计算。

⚫ 滚珠丝杠受力分析

例 1：模组水平安装，往复运动除运载质量外，

不承受其它外力，(若有其他外力，要将外力在各方向上的分量予以叠加)，加速时滚珠

丝杠副承受最大轴向负荷，减速时承受最小轴向负荷

Fmax = μ*m*g + m*(Vmax/t)

Fmin = μ*m*g - m*(Vmax/t)

A0模组综述

Fmax：滚珠丝杠副承受的最大轴向负荷，N

Fmin：滚珠丝杠副承受的最小轴向负荷，N

μ：摩擦系数，滚动导轨取 0.005

m：滑台质量及最大工件(和夹具)质量，Kg

g：重力加速度，9.8 m/s²

Vmax：最大移动速度，m/s

t：模组从静止加速到 Vmax(从 Vmax 减速到静止)的时间，s

例 2：模组竖直，往复运动

除运载质量外，不承受其它外力，(若有其他外力，要将外力在各方向上的分量予以叠

加)加速上升时滚珠丝杠副承受最大轴向负荷，加速下降时滚珠丝杠副承受最小轴向负

荷

Fmax = m*g + m*(Vmax/t)

Fmin = m*g - m*(Vmax/t)

Fmax：滚珠丝杠副承受的最大轴向负荷，N

Fmin：滚珠丝杠副承受的最小轴向负荷，N

m：滑台质量及最大工件(和夹具)质量，Kg

g：重力加速度，9.8 m/s²

Vmax：最大移动速度，m/s

t：模组从静止加速到 Vmax(从 Vmax 减速到静止)的时间，s

⚫ 轴承受力分析

模组轴承所承受的轴向负荷等于滚珠丝杠的轴向负荷。

4.2 寿命计算

⚫ 滚动直线导轨寿命计算

L：行程寿命 (Km)

RCa：滚动导轨单个滑块额定动载荷(N)

Pa：导轨受力分析结果中，受力状况最恶劣的那个滑块所受到的最大平均负荷(N)

FH：硬度系数，滚动直线导轨硬度 HRC≥58，可取 FH=1

FT：温度系数，如下表：

FC：接触系数，如下表：

FR：精度系数，各精度工作台均取 0.9

FW：载荷系数，如下表：

0.60

= • •    

1 23.5

0.66

A0模组综述

滚珠丝杠及轴承寿命计算

4.3 确定型号

通过对初步选定的型号进行受力分析，额定寿命计算，判定所选模组是否合适，如不

合适，重新选择模组型号进行再次分析计算。

4.4 马达选择计算

1) 计算模组运行时的负载惯量

JL：负载惯量，计算时覆盖马达输出轴之后的所有负载(Kg·cm2

)

W：负载质量(Kg)

V：负载直线运动速度(mm/min)

N ：马达转速(rpm)

ΔS：马达每旋转一圈，负载相应移动的距离(mm)

2) 初步选取马达型号

马达惯量 JM 按负载惯量 JL 的 1/3 到 1/15 的比例选取(具体比例参考马达厂家资料)

3) 计算加速转矩及减速转矩 Ta(N·m)，Td(N·m)

加速转矩 Ta 减速转矩 Td

JL：负载惯量，计算时覆盖马达输出轴之后的所有负载(Kg·cm²)

JM：马达惯量(Kg·cm2

)

N ：马达转速(rpm)

Tpsa：加速时间(S)

Tpsd ：减速时间(S)

)

：

：滚珠丝杠或轴承的基本额定动负荷

a：

A0模组综述

4) 计算等速运行时负荷转矩 TL

TL：负荷转矩(N·m)

F：等速运行时轴向力(N)，F=FC+μ·(W·g+F0)

FC：外部负载产生的轴向外加作用力(N)

F0：外部负载对模组形成的正向/侧向压力之合力(N)

W ：负载重量(含滑台本身)(Kg)

μ：摩擦系数，HZMotion 系列模组取 0.005

η：机械效率，HZMotion 系列模组取 95%-98%，导程越大，取值越高，反之亦然

V ：负载直线移动速度(mm/min)

N ：马达转速(rpm)

g ：重力加速度(9.8m/s2

)

ΔS：马达每转一圈负载相应移动量(mm)

5) 校验马达最大转矩≥(Ta+TL)，如不符合，回到 2)重新选择马达型号。Ta,TL 见上述

计算 3)，4)。

6) 计算连续实效转矩 TRMS，(N·m)

Tpsa：加速时间(S) tc：等速时间(S)

Tpsd：减速时间(S) th：停止时间(S)

Tf ：周期时间(S) Ta：加速转矩(N·m)

TL：负荷转矩(N·m) Td：减速转矩(N·m)

TLH ：保持转矩(N·m，水平运动时，TLH=0)

7) 校验马达额定输出转矩≥TRMS，如不符合，回到 2)重新选择马达型号。

4.5 HZMotion 数控工作台计算实例

1) 使用条件：用于搬运，一般使用环境，水平放置，使用空间限制宽 W=300mm,长

L=1000mm,

高 H=150mm, 搬运质量 W=70Kg,x=0mm,Y=300mm,Z=80mm, 有效行程

Ls=300mm,

行走平行度 0.05mm,定位精度 0.1/300mm,重复定位精度 0.05mm

最大运行速度 V=120mm/sec，ta=0.1s,tc=2.8s, tb=0.1s, td=1s

预期寿命 L=20,000Km，使用 Hiwin 之 750W 伺服马达 FRAC007522

3 3

A0模组综述

2) 初步选型：HZM280-300

宽 280mm,总长 930mm,高 148mm,有效行程 300mm

行走平行度 0.026mm,定位精度 0.052mm/300mm,重复定位精度±0.011mm

使用速度限制 160mm/sec

受力分析：

①滚动导轨受力分析

HZM280-300 模组中，

L0=196mm，L1=181mm

等速运动时各编号滑座所受的正向力

Pa1=W/4+(W/2)*(L2/L0)-(W/2)*(L3/L1)

= 70/4+(70/2)*(0/196)-(70/2)*(300/181)

= -40.5(Kg)

Pa2=W/4-(W/2)*(L2/L0)-(W/2)*(L3/L1)

= 70/4-(70/2)*(0/196)-(70/2)*(300/181)

= -40.5(Kg)

Pa3=W/4-(W/2)*(L2/L0)+(W/2)*(L3/L1)

= 70/4-(70/2)*(0/196)+(70/2)*(300/181)

= 75.5(Kg)

Pa4=W/4+(W/2)*(L2/L0)+(W/2)*(L3/L1)

= 70/4+(70/2)*(0/196)+(70/2)*(300/181)

=75.5(Kg)

加速运动时，因质量加速引起的力

加速度 a = V/ta = 0.12/0.1 = 1.2(m/s2

)

因加速度 a 引起的力 F = W*a = 70*1.2 = 84N =8.6(Kg)

加速时滑座受正向力及侧向力：

Pa1m～Pa4m= (F/2)*(Z/L0) = (8.6/2)*(80/196) =1.76(Kg)

P1Tm～P4Tm = (F/2)*(L3/L1) = (8.6/2)*(300/181) =7.1(Kg)

减速时滑座受正向力及侧向力：

Pa1m～Pa4m = -(F/2)*(Z/L0) = -(8.6/2)*(80/196) = -1.76(Kg)

P1Tm～P4Tm=-(F/2)*(L3/L1) = -(8.6/2)*(300/181) = -7.1(Kg)

通过以上分析知道，滑座 3/4 受力状况相同，且最为恶劣。其最大平均负荷为：

Pa = |Pa3+Pa3m|+|P3Tm|

= |75.5+1.76|+|-7.1|

= 84.4(Kg)

= 827(N)

②滚珠丝杠受力分析

③加速时滚珠丝杠承受最大力(工作台滑台质量 W1=13.4kg)：

Fmax = μ*(W+W1)*g + (W+W1)*(V/ta)

= 0.005*83.4*9.8+83.4*1.2

= 104.2 (N)

简单计算，取最大平均负荷 Pa=Fmax=104.2(N)

A0模组综述

3) 寿命计算：

①滚动直线导轨副寿命计算

HZM280-300，RCa=26.5(kN)

L = ((FH*FT*FC*FR*RCa)/(FW*Pa))³*50

= ((1*1*0.81*0.9*26500)/(1*827))³*50

= 637365 (Km)

大于预期寿命 20,000Km, 直线导轨寿命可行

②滚珠丝杠副及轴承寿命计算

HZM280-300，滚珠丝杠副 RCa=26.5(KN),滚珠丝杠导程=5mm

L = (Rca/(fW*Pa))3

*106

= (26500/(1*104.2))3

*106

=16.4*1012(转)

=16.4*1012*5(mm)

=8.2*107

(Km)

L 大于预期寿命 20,000Km, 滚珠丝杠寿命可行

轴承受力的恶劣程度一般不及丝杠副及导轨副受力恶劣，此寿命计算略。

4) 马达选择计算：

①工作台运行时负载惯量 JL 计算

JL = W*(ΔS/(20*3.14))2

= 70*(5/(20*3.14))2

=0.44(Kg·cm2)

②初步选取 Hiwin 之 AC 伺服马达 FRAC007522，功率 750W，其转动惯量为 JM=1.4(Kg·cm2)，

负载惯量与马达转动惯量之比 JL/JM=0.44/1.4=0.3，马达转动惯量 JM 之大小恰当

③计算加速转矩及减速转矩 Ta(N·m)，Td(N·m)

Ta=((JL+JM)*N)/(9.55*104*Tpsa)= ((JL+JM)*(60V/ΔS)/(9.55*104*Tpsa)

=((0.44+1.4)*(60*120/5))/(9.55*104*0.1)

=0.28(N·m)

Td=0.28(N·m),计算略

④计算等速运行时负荷转矩 TL

TL=(F*ΔS)/(2*103*π*η)= (μ*W*g *ΔS)/(2*103*π*η)

=(0.005*70*9.8*5)/(2*103*3.14*0.96)

=2.84*10-3

(N·m)

⑤ 检验马达最大转矩。 FRAC007522 最大转矩 7.2(N·m) ≥ (Ta+

TL)=0.28+2.84*10-3=0.283(N·m)，

满足要求

⑥计算连续实效转矩 TRMS

TRMS = ((Ta

2*Tpsa+TL

2*tc+Td

2*Tpsd+TLH2*th)/Tf)

1/2

= ((0.282*0.1+(2.84*10-3

)

2*2.8+0.282*0.1+0)/4)1/2

= 0.13(N·m)

⑦检验马达额定转矩。FRAC007522 额定转矩为 2.4(N·m)≥TRMS=0.13(N·m)

满足要求

⑧马达选择结论：Hiwin 之 FRAC007522 马达功率为 750W, 其额定输出转矩，最大转矩均

符合要求，马达选型满足要求。

5) 综合结论：

HZM280-300 工作台符合各项使用条件，Hiwin 之 FRAC007522 型号 750W 伺服马达

满足要求。

A0模组综述

5. 直线模组（单轴工业机器人/线性模组）配置马达参考

5.1 HIWIN 伺服马达（带键）

表一伺服马达技术参数

马达 FRLS052□□

A4□

FRLS102□□

A4□

FRLS202□□

06□

FRLS402□□

06□

FRMS752□□

08□

输出功率 W 50 100 200 400 750

驱动器

输入电压 V AC220 AC220 AC220 AC220 AC220

额定扭矩 N.m 0.16 0.32 0.64 1.27 2.4

额定电流 A 0.9 0.9 1.5 2.5 5.1

瞬时

最大扭矩 N.m 0.48 0.96 1.92 3.81 7.2

瞬时

最大电流 A 2.7 2.7 4.5 7.5 15.3

额定转速 rpm 3000 3000 3000 3000 3000

空载

额定转速 rpm 4500 4500 4500 4500 4500

转动惯量

（含刹车） kg.m2

(×10-4

) 0.02(0.022) 0.036(0.038) 0.17(0.21) 0.27(0.31) 1.4(1.46)

重量

（含刹车） kg 0.45(0.58) 0.63(0.76) 0.95(1.5) 1.31(1.86) 2.66(3.32)

刹车保持

扭矩 N.m 0.32 0.32 1.3 1.3 2.4

刹车器输入

电压 V DC24±10% DC24±10% DC24±10% DC24±10% DC24±10%

马达

绝缘等级 ClassA

马达

防护等级全闭冷式，IP54/IP65(除轴端与连接器端)

A0模组综述

表二伺服马达机械尺寸

马达机械尺寸（mm）

FRLS052□□A4□

FRLS102□□A4□

FRLS202□□06□

FRLS402□□06□

FRMS752□□08□

A0模组综述

5.2 松下 Panasonic 伺服马达（带键）

表一伺服马达技术参数

马达 MSMD5AZP1 MSMD011P1 MSMD021P1 MSMD041P1 MSMD082S1

额定输出功率 W 50 100 200 400 750

额定扭矩 N.m 0.16 0.32 0.64 1.3 2.4

瞬时最大扭矩 N.m 0.48 0.95 0.91 3.8 7.1

额定转速 rpm 3000 3000 3000 3000 3000

空载额定转速 rpm 5000 6000 6000 6000 6000

转动惯量

（含刹车） kg.m2

(X10-4

) 0.025(0.027) 0.051(0.054) 0.14(0.16) 0.26(0.28) 0.87(0.96)

重量（含刹车） kg 0.32(0.53) 0.46(0.66) 0.78(1.2) 1.2(1.6) 2.3(3.1)

马达防护等级 IP67

表二伺服马达机械尺寸

机械尺寸表单位：mm

马达 MSMD5AZP1 MSMD011P1 MSMD021P1 MSMD041P1 MSMD082S1

额定输出功率/W 50 100 200 400 750

无制动器 72 92 79.5 99 112.2

有制动器 102 122 116 135.5 148.2

LR 25 25 30 30 35

S 8 8 11 14 19

LA 45 45 70 70 90

LB 30 30 50 50 70

LC 38 38 60 60 80

LE 3 3 3 3 3

LF 6 6 6.5 6.5 8

LH 32 46.6 52.5 52.5 61.6

LZ 3.4 3.4 4.5 4.5 6

LK 12.5 12.5 18 22.5 22

LW 14 14 20 25 25

KW 3 3 4 5 6

KH 3 3 4 5 6

RH 6.2 6.2 8.5 11 15.5

TP M3 深 6 M3 深 6 M4 深 8 M5 深 10 M5 深 10

A0模组综述

5.3 安川伺服马达（带键）

表一伺服马达技术参数

表二伺服马达机械尺寸

马达

SGMAV SGMAV SGMAV SGMAV SGMAV

-A5ADA61 -01ADA61 -02ADA61 -04ADA61 -08ADA61

额定输出功率 W 50 100 200 400 750

额定扭矩 N.m 0.159 0.318 0.637 1.27 2.39

瞬时最大扭矩 N.m 0.477 1.11 2.23 4.46 8.36

额定转速 rpm 3000 3000 3000 3000 3000

空载额定转速 rpm 6000 6000 6000 6000 6000

转动惯量 kg.m2

（×10-4）

0.0242(0.0389) 0.038(0.0527) 0.116(0.18) 0.19(0.254) 0.769(0.94)

（含刹车）

重量（含刹车） kg 0.3(0.6) 0.4(0.7) 0.8(1.4) 1.2(1.8) 2.3(2.9)

马达防护等级全封闭自冷 IP67

机械尺寸表单位：mm

马达

SGMAV SGMAV SGMAV SGMAV SGMAV

-A5ADA61 -01ADA61 -02ADA61 -04ADA61 -08ADA61

额定输出功率/W 50 100 200 400 750

无制动器 70.5 82.5 69.5 85.5 97

有制动器 115.5 127.5 110 126 144

LR 25 25 30 30 40

S 8 8 14 14 19

LA 46 46 70 70 90

LB 30 30 50 50 70

LC 40 40 60 60 80

LE 2.5 2.5 3 3 3

LF 5 5 6 6 8

LZ 4.3 4.3 5.5 5.5 7

MD 6.1 6.1 8.5 8.5 13.6

LK 14 14 14 14 22

KW 3 3 5 5 6

KH 3 3 5 5 6

RH 6.2 6.2 11 11 15.5

TP M3 深 6 M3 深 6 M5 深 8 M5 深 8 M6 深 10

A0模组综述

5.4 台达伺服马达（带键）

表一伺服马达技术参数

马达 ECMA-C20401□S ECMA-C20602□S ECMA-C20604□S ECMA-C20807□S

额定输出功率 W 100 200 400 750

额定扭矩 N.m 0.32 0.64 1.27 2.39

瞬时最大扭矩 N.m 0.96 1.92 3.82 7.16

额定转速 rpm 3000 3000 3000 3000

空载额定转速 rpm 5000 5000 5000 5000

转动惯量

（含刹车）

kg.m2

（×10-4）

0.037(0.04) 0.177(0.19) 0.277(0.3) 1.13(1.18)

重量（含刹车） kg 0.5(0.8) 1.2(1.5) 1.6(2.0) 3.0(3.8)

马达防护等级全封闭自冷 IP67

表二伺服马达机械尺寸

机械尺寸表单位：mm

马达 ECMA-C20401□S ECMA-C20602□S ECMA-C20604□S ECMA-C20807□S

额定输出功率/W 100 200 400 750

无制动器 100.6 105.5 130.7 138.3

有制动器 136.6 141.6 166.8 178

LR 25 30 30 35

S 8 14 14 19

LA 46 70 70 90

LB 30 50 50 70

LC 40 60 60 80

LE 2.5 3 3 3

LG 5 7.5 7.5 8

LZ 4.5 5.5 5.5 6.6

LW 16 20 20 25

W 3 5 5 6

RH 6.2 11 11 15.5

TP M3

Depth8

Depth15

Depth20

A0模组综述

5.5 三菱 Mitsubishi 伺服马达（带键）

表一伺服马达技术参数

马达 HF-KP053 HF-KP13 HF-KP23 HF-KP43 HF-KP73

额定输出功率 W 50 100 200 400 750

额定扭矩 N.m 0.16 0.32 0.64 1.3 2.4

瞬时最大扭矩 N.m 0.48 0.95 1.9 3.8 7.2

额定转速 rpm 3000 3000 3000 3000 3000

空载额定转速 rpm 6000 6000 6000 6000 6000

转动惯量

（含刹车）

kg.m2

（×10-4）

0.052(0.054) 0.088(0.09) 0.24(0.31) 0.42(0.5) 1.43(1.625)

重量（含刹车） kg 0.35(0.65) 0.56(0.86) 0.94(1.56) 1.5(2.05) 2.9(3.9)

马达防护等级全封闭自冷 IP65

A0模组综述

表二伺服马达机械尺寸

马达机械尺寸（mm）

HF-KP053

HF-KP053B

（含刹车）

HF-KP13

HF-KP13B

（含刹车）

HF-KP23

HF-KP23B

（含刹车）

HF-KP43

HF-KP43B

（含刹车）

HF-KP73

HF-KP73B

（含刹车）

A0模组综述

5.6 两相混合式步进马达（带键）

表一步进马达机械尺寸

表二步进马达技术参数

马达步距角

deg

静力矩

N.m

定位力矩

g.cm

转子惯量

g.cm

重量

绝缘等级

class 伺服驱动器

57J1841-420 1.8 0.4 220 135 0.4 B 2DM556

57J0955-821 0.9 0.9 400 280 0.6 B 2DM556

57J1854-828 1.8 0.9 400 280 0.6 B 2DM556

57J1876-828 1.8 1.3 700 460 1.0 B 2DM556

57J1876-447 1.8 2.0 700 480 1.05 B 2DM556

57J1880-830 1.8 2.2 700 480 1.1 B 2DM556

86J1865-828 1.8 3.5 800 1000 2 B 2DM860

86J1880-842 1.8 4.5 1300 1400 2.3 B 2DM860

86J18101-450 1.8 6.0 1300 2300 3.25 B 2DM860

86J18118-842 1.8 8.5 2500 2700 3.8 B 2DM860

86J18156-845 1.8 12 4000 4000 5.4 B 2DM860

5.7 马达选用特别推荐

TKA / TKB 系列工业机器人直线/线性模组选配马达时，推荐优先选轴端带键槽的马达。

（）（）

机械尺寸（m m） A0模组综述

6. 直线模组（单轴工业机器人/线性模组）单轴特别定制

除样本所列标准产品外，公司接受以下方面的特别定制，请提前咨询：

1) 轨道长度：模组各型号均可指定轨道长度定制。

2) 丝杠导程：模组各型号均可指定样本所列标准导程选项之外的特别定制。

3) 承载能力：模组承载能力的大小主要由导轨决定。对于各型号模组，若客户希望具备更大的承载能力，需

要客户首先同意调整模组外形尺寸，则导轨可使用更大规格，从而提高模组整体承载能力。

4) 特别密封要求：真空使用，水中使用，磁粉环境，水汽环境，油份环境，无尘室使用……。

5) 光栅尺闭环控制：模组可加装光栅尺实现闭环控制。

6) 来图定制：公司接受来图定制，请来电来图咨询。

7. HZMotion 系列大行程/重载/高速直角坐标工业机器人非标定制

除样本所列标准产品外，公司接受以下方面的特别定制，请提前咨询：

1) 大行程：X 轴 0.5-100 米（无上限），Y 轴 0.5-12 米，Z 轴 0.3-6 米。

2) 高速度：X/Y 轴 300 米/分，Z 轴 100 米/分，P 轴 2π/秒。

3) 重载荷：5-2000Kg。

4) 多轴伺服联动：XYZ 运动轴及 2 自由度抓手，可实现 5 轴联动。

5) 多用途：拆垛/码垛，机床上下料，自动仓储，喷涂，焊接，加工……。

6) 可靠实用：关键部件使用高端品牌，结合具体应用针对性开发定制。

7) 经济实惠：价格远低于国际品牌，而质量上于国际品牌相当。

8) 模组组合与搭建：组合搭建方式参考《1.4 直线模组（单轴工业机器人/线性模组）搭建组合示例》，请来

电来图咨询。

9) 来图定制：公司接受来图定制，请来电来图咨询。

10) 定制实例：

5 6

7 8

10 9

A0模组综述

11) 实物实例：

X 轴行程 2.7 米，Y 轴行程 1.5 米，Z 轴行程 1.3 米

全密封汽车外壳喷涂机器人

X 轴行程 6 米，Y 轴行程 3 米，Z 轴行程 2 米，负载 200Kg

双头拆码垛机器人

A0模组综述

军工体能测试 XZ 平台

汽车发动机加工生产线在线检测机器人

A0模组综述

12）HZMotion 系列大行程/重载/高速直角坐标工业机器人非标定制咨询表

:____________________________日期:_______________________

:___________:__________:__________邮箱:______________QQ:________________________

:______________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________

需求日期：需求数量：单价预算：总预算：

□搬运 □检测 □点胶 □喷涂 □输送

□机床上下料 □其它(请说明):

组合 □XYZ组合 □龙门组合 □组合编号：___________

(空白不足可另加附页)：

□高温___℃ □化学腐蚀 □粉尘 □无尘室 □水中□液下 □露天□沙埋 □振动

□低温___℃ /油气 □磁粉 □一般室内 □真空 □其它(请说明)

L=____________mm 宽W=____________mm 高H=____________mm

______________Kg

，最大______________Kg

X=____________mm, Y=____________mm， Z=____________mm

______________mm/300mm, _________________mm

□无严格要求

□按要求全行程全行程全行程

/ □/ ________

/ / / ________

________%， :________

,,/

,,,,,

,,□PLC,,,,

(

:__________________________________:_______________________________:________________

:______________:___________:___________

(

期的速度-时间曲

线：正向加速段，

)

7 (mm)

5 (Kg)

(PRad/Sec)

X轴

Y轴

Z轴

P轴

A0模组综述

8. 工业机器人控制工程

使用 PLC，或者数控系统，或者运动控制卡，或者搭建专用电路，或者配合气动控制，再配以机械夹/

气动夹/CCD/螺丝机/焊嘴/割嘴/点胶头/主轴等等，HZM 系列直线模组（单轴工业机器人/线性模组）可以实现

单动/联动控制，以及直线/圆弧插补功能，从而实现抓取/移动/检测/装配/加工等多方面的应用。每一种具体应

用都是一项工业机器人成套控制工程。

公司提供工业机器人成套控制工程等系统性服务，具体情况请来电咨询。

9. 直线模组（单轴工业机器人/线性模组）润滑与保养

⚫ 固定端轴承座设计有密封结构，轴承已加注轴承专用优质润滑脂。支撑端轴承本身自带密封并加注了轴承

专用优质润滑脂。一般使用条件下，可以长期使用而不必补充润滑脂。建议每运行 1000Km 进行一次轴承

润滑状况检查，如有必要，加注轴承专用优质润滑脂。

⚫ 滚珠丝杠使用优质锂基 2 号润滑脂，建议每运行 100Km 检查一次铁屑/灰尘/污物混入情况，清除积污，进

行润滑脂补充。另外，每年进行一次润滑脂全面更换(必要时可随时更换)。更换新的润滑脂前，应将受到

污染的润滑脂先行清理干净。

⚫ 直线导轨使用优质锂基 2 号润滑脂，建议每运行 100Km 检查一次铁屑/灰尘/污物混入情况，清除积污，进

行润滑脂补充。另外，每年进行一次润滑脂全面更换(必要时可随时更换)。更换新的润滑脂前，应将受到

污染的润滑脂先行清理干净。

10. 直线模组（单轴工业机器人/线性模组）安装及使用指导

⚫ 不可随意拆卸轴承座，滚珠丝杠，锁紧螺母，直线导轨，工作滑台等部件，否则会影响模组运行精度和运

行顺畅度，进而影响使用寿命。

除非选择特别的防护设计，标准产品严禁在高尘/水渍/油份/腐蚀/易燃环境下使用。

⚫ 选型以及使用中，要严格遵守模组的各项额定能力限制，否则会造成模组寿命降低甚至损坏。

⚫ 垂直使用时，马达应配备刹车或设计其它装置防止自行滑落。

⚫ 运动质量重心不能偏离滑台太远。重心偏离时，要切实进行受力分析计算，确保滑台实际受力符合设计计

算要求，否则将影响系统响应速度，严重时模组将会损坏。

⚫ 安装面应为精加工面并达到 IT7 级精度或以上，避免直接安装在未精加工的粗糙面上。

⚫ 运动控制系统设置时应尽可能做到缓加速，慢减速，如果加减速时间设置太短，运动质量因受加速度或减

速度的影响将产生很大的惯性力，严重影响模组使用寿命。

⚫ 模组悬臂使用时，要严格进行受力分析，悬臂长度不宜超过模组本体宽度的 4 倍。

⚫ 连接马达或其他装置时，应找正贴实，严禁强行安装。

⚫ 使用温度范围为-40℃～+80℃。

⚫ 小心搬运，避免跌落摔伤。水平存放，避免挤压，避免高温/低温/潮湿环境。

⚫ 模组已装有机械防撞装置，但行程开关及限位开关仍然是必要的。

11. 直线模组（单轴工业机器人/线性模组）技术服务

⚫ 售前服务：公司为客户提供免费选型计算服务，咨询时请对照直线模组（单轴工业机器人/线性模组）订购

咨询表提供使用条件。

⚫ 销售服务：用户可联系我公司技术人员电话指导安装，必要时，我公司也可派人现场指导安装。

⚫ 售后服务：模组使用中有任何问题，我公司提供售后服务。请联系当地经销商或我公司售后服务部门。

A0模组综述

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