ضع في اعتبارك الدعامات والأدلة ومحركات الأقراص والأختام عند تصميم نظام خطي. تعرف على متطلبات الدقة والتكرار والتحميل والبيئة قبل البدء في تصميم النظام الخطي.

تدعم موجهات الكرة منخفضة الاحتكاك وعالية الصلابة على سكة واحدة (أعلى) أو اثنتين (أسفل). إن المفاضلات لهذا الأداء هي التكلفة الأعلى والمزيد من الضوضاء.

أقصر طريق بين نقطتين هو الخط المستقيم. لكن إذا كنت تصمم نظام حركة خطية، فسيتعين عليك أن تفكر في الدعم الهيكلي، والأدلة، والمحركات، والأختام، والتشحيم، والملحقات بين النقطتين A وB.

سواء قررت تصميم وبناء نظامك من الصفر باستخدام أجزاء قياسية أو شراء جزء مصمم خصيصًا لك، فإن اتخاذ الاختيارات الصحيحة منذ البداية من شأنه أن يساعد في استمرار سير الأمور على المدى الطويل.

الدعم والتوجيه

إن بناء نظام خطي يعني حرفيًا البدء من الألف إلى الياء – باستخدام نظام دعم هيكلي. عادة ما يكون المكون الرئيسي لنظام الدعم عبارة عن بثق الألومنيوم.

يمكنك الحصول على سطح التثبيت للبثق الأساسي والسطح الذي يتم تركيب الدليل الخطي عليه آليًا للتطبيقات التي تتطلب تحديد موضع دقيق. للحصول على دقة أقل، في تطبيقات النقل، قم بتحسين القواعد لمقاومة الانحناء تحت الحمل ولمنع التشوه أثناء البثق بدلاً من ذلك.

تسمح القاعدة القوية للنظام بالاستقرار على الدعامات الطرفية فقط. قد تحتاج عمليات السحب الأخف إلى دعامات متقطعة على طول أطوالها.
يتم ربط الأدلة بالقاعدة لتسهيل الحركة. الأنواع الرئيسية هي الأدلة الكروية، وأدلة العجلات، وأدلة الشرائح أو المنشور.
تحمل الموجهات الكروية أثقل الحمولات وتتمتع بأعلى صلابة. تتحرك تكويناتها ذات السكة المفردة أو المزدوجة مع القليل من الاحتكاك. الجانب السلبي هو ارتفاع التكلفة وكمية الضوضاء التي تولدها.

تعمل موجهات العجلات بسرعة تصل إلى 10 م/ثانية مع احتكاك منخفض وصلابة عالية. ومع ذلك، فإن أحمال الصدمات يمكن أن تلحق الضرر بها.
في أدلة الشرائح، تعمل البطانات البوليمرية على شكل منشور على سطح الملف الشخصي. يساعدهم البوليمر على التحرك بهدوء وتحمل أحمال الصدمات العالية. إنها تتحمل البيئات الملوثة بالأوساخ والحصى والغبار والزيوت والمواد الكيميائية، ولكنها تعمل بشكل أبطأ وتحت أحمال أخف من الموجهات الكروية أو العجلات، كما يدل على ذلك تصنيفها الكهروضوئي، وهو ناتج الضغط والسرعة التي يمكنها تحملها.

تعد اللوالب والأحزمة الكروية من بين تقنيات التشغيل المتوفرة للأنظمة الخطية. تعد محركات الحزام هادئة وجيدة للتطبيقات ذات الإنتاجية العالية والدقة المنخفضة. توفر المحركات اللولبية الكروية الأكثر تكلفة كفاءة ودقة وصلابة عالية.

القوة الدافعة

تقوم محركات الأقراص بتحريك العربة إلى المواضع المطلوبة. تقنيات القيادة الأكثر شيوعًا هي المحركات اللولبية الكروية، ومحركات الأقراص اللولبية، ومحركات الحزام.

في المحرك اللولبي الكروي، تنتقل محامل الكرات على طول الأخاديد الموجودة في عمود ملولب - اللولب الكروي - ويتم إعادة تدويرها من خلال صمولة كروية. ونظرًا لأن المحامل تتشارك في الحمل، فإن المحركات اللولبية الكروية تتمتع بقدرة دفع عالية نسبيًا.

والنتيجة هي الدقة المطلقة، والتي يتم تعريفها على أنها الحد الأقصى للخطأ بين الموقع المتوقع والفعلي، وصولاً إلى 0.005 ملم. تعتبر الأنظمة ذات البراغي الكروية الأرضية والمحملة مسبقًا هي الأكثر دقة.

تتمتع الأنظمة بقدرة دفع تصل إلى 40 كيلو نيوتن وصلابة عالية. يتم تحديد سرعتها الحرجة من خلال قطر الجذر اللولبي، والطول غير المدعوم، وتكوين الدعم النهائي. بفضل الدعم اللولبي الجديد، يمكن للوحدات التي يتم تشغيلها لولبية السفر لمسافة تصل إلى 12 مترًا وقبول سرعات إدخال تبلغ 3000 دورة في الدقيقة. توفر المحركات ذات الكرات اللولبية كفاءة ميكانيكية تصل إلى 90%، لذلك غالبًا ما يتم تعويض تكلفتها المرتفعة بمتطلبات طاقة أقل.

عادةً ما تكون دعامات النظام الخطي عبارة عن سحب من الألومنيوم يمكن تشكيله لمزيد من الدقة.

لا يمكن أن تتطابق محركات الأقراص اللولبية مع دقة تحديد المواقع المطلقة لمحركات اللولب الكروي، ولكن قابليتها للتكرار - القدرة على العودة إلى موقع ما أثناء التشغيل عند الاقتراب من نفس الاتجاه بنفس السرعة ومعدل التباطؤ - تبلغ 0.005 مم. يتم استخدامها في تحديد المواقع لدورة الخدمة المنخفضة إلى المتوسطة وتعمل بهدوء.

تعمل محركات الحزام في تطبيقات النقل عالية الإنتاجية بسرعات تصل إلى 10 م/ث وتسارع يصل إلى 40 م/ث2.

التشحيم والختمق للأجهزة الخطية

تتطلب معظم أنظمة التوجيه وأنظمة القيادة التشحيم. يمكنك تبسيط الصيانة الوقائية المستقبلية من خلال ضمان سهولة الوصول إلى تجهيزات التشحيم. على سبيل المثال، يمكن لتركيبات Zerk المثبتة على الحامل تغذية شبكة التشحيم التي تخدم كلاً من اللولب الكروي ونظام المحمل الخطي أثناء التثبيت وعلى فترات الصيانة الدورية.

تحتوي وحدة القيادة الخطية على ختم مغناطيسي. يرتفع الشريط المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ أمام العربة مباشرة ويغلق خلفها مباشرةً بفضل المغناطيس والمثبتات المحملة بنابض على أغطية النهاية.

أدلة المنشور لا تحتاج إلى صيانة. تتمتع مادة البوليمر الخاصة بالشريحة بقدرة تشحيم متأصلة، كما تعمل ماسحات اللباد المشحمة على تجديد مادة التشحيم في كل ضربة.

تحافظ الأختام على مواد التشحيم والملوثات بالخارج. أحد هذه الأنواع هو أختام الشريط المغناطيسي، وهي أشرطة مغناطيسية من الفولاذ المقاوم للصدأ تمتد من أحد طرفي القناة إلى الطرف الآخر. يتم تثبيت الأربطة على أغطية النهاية ويتم تحميلها بنابض للحفاظ على التوتر. وهي تمر عبر تجويف في الحامل بحيث يتم رفع الشريط عن المغناطيس أمام الحامل وخلفه مباشرة أثناء مروره بالنظام.
تستخدم تقنية الختم البديلة، وهي أشرطة الغطاء البلاستيكية، شرائط مطاطية متوافقة تتشابك مع بثق القاعدة، مثل حقيبة الفريزر ذات السحاب العلوي. تعمل ملفات اللسان والأخدود المتزاوجة على إنشاء ختم متاهة يمنع الجسيمات.

هناك اعتبار آخر وهو كيفية تركيب المحرك الخاص بك. يجب أن يتزاوج غلاف المحرك وقارنته مع حجم الترباس وقطر دائرة الترباس على شفة المحرك، وقطر دليل المحرك، وقطر عمود المحرك وطوله.

تتمتع العديد من المحركات بأبعاد تفي بمعايير NEMA، لكن بعضها الآخر خاص بالشركة المصنعة والطراز. في كلتا الحالتين، فإن حوامل المحرك المرنة المصنوعة آليًا من الفراغات الشائعة تجعل من السهل تركيبها على أي محرك تقريبًا مع محاذاة مضمونة.

تعمل الأقفال المطاطية المتوافقة على الحفاظ على أشرطة الغطاء البلاستيكية آمنة وتمنع الجزيئات.

مزيج المباراة

ليست كل مجموعة من محركات الأقراص والأدلة منطقية. في التطبيقات العملية، من المرجح أن ترى براغي قيادة تقود الكرة أو أدلة الشرائح؛ مسامير كروية مقترنة بموجهات كروية أو منزلق؛ والأحزمة التي تقود الكرة أو الشرائح أو العجلات.

يجمع محرك الكرة اللولبية مع دليل الكرة للحركة المتكررة ونظام قوي يتعامل مع القوى واللحظات العالية. تعمل هذه الأنظمة بشكل جيد في تطبيقات تحديد المواقع الدقيقة ذات الأحمال العالية ودورات العمل العالية، مثل تحميل وتفريغ قطع التروس الفارغة على الأدوات الآلية.

الوحدات الموجهة بالحزام والموجهة بالكرة مخصصة للتطبيقات عالية السرعة وعالية التسارع مع حمولات ثقيلة وأحمال عزم دوران عالية. تعمل هذه الوحدات على قواعد تمتد عبر فجوة ويتم دعمها إما عند الأطراف أو بشكل متقطع. علب المنصات هو تطبيق واحد.
الأنظمة الخطية الموجهة بالحزام والموجهة بالشرائح هي وحدات منخفضة التكلفة وهادئة وتحتاج إلى القليل من الصيانة. إنهم يعملون بسرعات وتسارعات معتدلة لكنهم يتفوقون في إدارة أحمال الصدمات. إن إضافة شريط غطاء مغناطيسي يجعل هذا النوع من النظام مناسبًا للبيئات ذات المحتوى الجزيئي العالي ومتطلبات الغسيل مثل معالجة رش الصفائح المعدنية.

نظرًا لأن موجهات العجلات تحتاج إلى صيانة أقل من الموجهات الكروية، ولكن أكثر من الشرائح، فإن العجلات التي يتم تشغيلها بواسطة الأحزمة تعد خيارًا آخر متوسط ​​التكلفة ومنخفض الضوضاء ومنخفض الصيانة. تحقق هذه الأنظمة سرعات وتسارعات خطية عالية وغالبًا ما توجد في آلات التعبئة والتغليف.