ستشرح هذه المقالة أساسيات تصميم نظام خطي بما في ذلك نظام الدعم الهيكلي وتكنولوجيا التوجيه وتكنولوجيا القيادة وختم وتزييت وملحقات. أولاً ، سوف يناقش إيجابيات وسلبيات التقنيات المختلفة مثل محركات المسمار الرصاص ، ومحركات المسمار الكرة ، ومحركات الأقراص ، وأدلة الكرة ، وأدلة الشرائح وأدلة العجلات. ستنظر المقالة بعد ذلك في مزايا وعيوب تصميم وبناء نظامك الخطي الخاص بك مقابل تكوين نظام من لبنات البناء القياسية. أخيرًا ، ستقوم المقالة بوصف العملية المستندة إلى الويب خطوة بخطوة لتغيير حجمها واختيار نظام خطي يعتمد على المكونات القياسية الاقتصادية.

لبنات بناء النظام الخطي هي نظام الدعم الهيكلي ونظام القيادة ونظام التوجيه وختم وتزييت وملحقات. عادة ما يكون المكون الرئيسي لنظام الدعم الهيكلي عبارة عن بثق الألومنيوم متاح بطول تصل إلى 12 مترًا. يمكن تشكيل سطح التثبيت للقاعدة للتطبيقات التي تتطلب وضعًا دقيقًا. عادة ما لا يتم تشكيل الستوات الأساسية لتطبيقات النقل الدقة المنخفضة. يتم تحسين القواعد المستخدمة في تطبيقات النقل لمقاومة الانحناء تحت الحمل والتشويه أثناء عملية البثق ، مما يسمح بدعم النظام في النهايات فقط.

الأنواع الرئيسية من الأدلة هي أدلة الكرة وأدلة العجلات وأدلة الشرائح أو المنشور. تدعم أدلة الكرة حمولات عالية تصل إلى 38000 نيوتن (N) والأحداث العالية التي تصل إلى 27.60 متر نيوتن (NM). وتشمل المزايا الأخرى لأدلة الكرة الاحتكاك المنخفض والتصلب العالي. تتوفر أدلة الكرة إما في تكوينات السكك الحديدية المفردة أو المزدوجة. تشمل نقاط الضعف في أدلة الكرة تكلفة عالية نسبيًا ومستويات عالية من الضوضاء. تتمثل الميزة الرئيسية لأدلة العجلات في قدرتها على العمل بسرعات عالية بشكل استثنائي ، تصل إلى 10 أمتار في الثانية (م/ث). توفر أدلة العجلات أيضًا احتكاكًا منخفضًا وتصلبًا كبيرًا للغاية. من ناحية أخرى ، فإن أدلة العجلات لها مقاومة منخفضة نسبيًا لتحميل الصدمة. تستخدم أدلة الشرائح البطانات البوليمر على شكل المنشور مباشرة على سطح الملف الشخصي لتقديم تشغيل هادئ للغاية وتحمل أحمال الصدمة العالية. تتمثل الميزة الرئيسية في أدلة الشرائح في قدرتها على العمل في بيئات ملوثة. أدلة الشرائح لها سرعة أقل وحمل من أدلة الكرة أو العجلات.

تقنيات محرك الأقراص الأكثر شعبية هي محركات المسمار للكرة ومحركات الرصاص ومحركات الأقراص على الحزام. يتكون محرك المسمار الكرة من برغي للكرة وجوز الكرة مع محامل الكرة المعاد دورانها. توفر مسامير الكرة الأرضية والتحميل مسبقًا دقة عالية تحديد المواقع. يتم توزيع الحمل على برغي الكرة على عدد كبير من محامل الكرة بحيث تتعرض كل كرة لحمل منخفض نسبيًا. والنتيجة هي دقة مطلقة عالية إلى 0.005 مم ، وسعة الدفع العالية تصل إلى 40 كيلو نيوتن وتصلب مرتفع. يتم تعريف الدقة المطلقة على أنها الحد الأقصى للموضع المتوقع والفعلي. عادة ما توفر محركات محركات المسمار الكرة الكفاءة الميكانيكية بنسبة 90 ٪ ، لذا غالبًا ما يتم تعويض تكلفتها المرتفعة عن طريق انخفاض متطلبات الطاقة. يتم تحديد السرعة الحرجة لمسمار الكرة بقطر جذر المسمار وطولها غير مدعوم وتكوين الدعم النهائي. يمكّن برغي الكرة من استخدام وحدات مدفوعة المسمار تصل إلى 12 مترًا من السكتة الدماغية و 3000 دورة في الدقيقة. لا يمكن أن تتطابق محركات الأقراص المسمار الرصاص مع دقة تحديد المواقع المطلقة لمحركات المسمار الكرة ولكنها توفر تكرارًا ممتازًا قدرها 0.005 مم. يتم تعريف التكرار على أنه قدرة نظام تحديد المواقع على العودة إلى موقع أثناء التشغيل عند الاقتراب من نفس الاتجاه بنفس السرعة والتباطؤ. يتم استخدام محركات المحركات المسمار الرصاص في تطبيقات تحديد موقع الدورة المنخفضة إلى المتوسطة وتعمل بمستويات ضوضاء منخفضة. يتم استخدام محركات الأقراص الحزام في تطبيقات النقل عالية السرعة عالية السرعة مع سرعات تصل إلى 10 م/ث وتسارع يصل إلى 40 م/ثانية. يتطلب كل من نظام الدليل ونظام محرك التشغيل تزييتًا. سهولة الوصول إلى تجهيزات التشحيم يبسط الصيانة الوقائية. يتمثل أحد الأساليب الفعالة في استخدام تركيبات Zerk على النقل التي تغذي شبكة يتم من خلالها تشحيم كلا من نظام المحمل اللولبي والخطية أثناء التثبيت وعلى فترات الصيانة الدورية. نظام دليل المنشور خالٍ من الصيانة. بالإضافة إلى زيوت التشحيم المتأصل للبوليمر ، هناك مساحات مشحمة تشيع تجدد زيوت التشحيم في كل ضربة. تقنية الختم مهمة في العديد من التطبيقات. يتكون ختم الشريط المغناطيسي من نطاق مغناطيسي من الفولاذ المقاوم للصدأ يتم تحميله للحفاظ على التوتر. يتم تثبيت الطرفين على اللوحات النهائية للنظام ويتم توجيه شريط الغطاء أو شريط الختم من خلال تجويف في النقل. نظرًا لأن العربات تعبر طول النظام ، يتم رفع الشريط من المغناطيس للسماح للمرور بالمرور.

تستخدم تقنية الختم البديلة ، أشرطة الغطاء البلاستيكية شريطًا مطاطيًا متوافقًا يتشابك مع البثق الأساسي ، ويتصرف تمامًا مثل حقيبة Ziploc. إنشاء ملفات تعريف "اللسان والأخدود" التزاوج ختم متاهة فعال للغاية في منع دخول الجسيمات. تعمل حوامل المحرك المرنة على تبسيط تكامل الأنظمة الخطية في التجميعات الآلية. يمكن للمستخدمين ببساطة طلب تركيب محرك NEMA قياسيًا أو توفير معلومات تصاعد خاصة بمحركهم أو توفير اسم الشركة المصنعة للمحرك ورقم الجزء. يتم تشكيل الإسكان والاقتران من الفراغات الشائعة إلى رفيقه مع الخصائص الرئيسية لمحرك العميل: حجم الترباس وقطر دائرة الترباس على شفة المحرك ؛ قطر الطيار المحرك. وقطر العمود الحركي والطول. يسمح هذا للشرائح بالتركيب بسهولة أو أفقيًا أو رأسيًا أو مائلًا أو مقلوبًا ، إلى أي محرك تقريبًا ، بمحاذاة مضمونة.

ليس كل نوع محرك وجمع نوع الدليل أمر منطقي. تشمل مجموعات التكنولوجيا السبعة التي يتم استخدامها في التطبيقات العملية محرك المسمار الرصاص ودليل الكرة ، ودافع المسمار الرصاص ودليل الشريحة ، ودافع المسمار الكرة ودليل الكرة ، ودليل الشريحة ، ودافع الحزام ودليل الكرة ، ودافع الحزام ودليل الشرائح ، وحزام محرك ودليل العجلات. تصور مخططات العنكبوت نقاط القوة والضعف في كل من هذه التقنيات. توفر تقنية محرك المسمار ودافع الكرة التكرار العالي والتصلب العالي والقدرة على التعامل مع القوى واللحظات العالية. يتم استخدامه في تطبيقات تحديد المواقع بدقة مع أحمال عالية ودورات عالية التشغيل مثل النظام الخطي المستخدم لتحميل وتفريغ الفراغات العتاد على أداة الآلة. تم تصميم الوحدات المرفقة التي تعتمد على الحزام وتوجيهها للتطبيقات عالية السرعة والتسارع مع حمولات ثقيلة وأحمال لحظة عالية. هذه المجموعة التكنولوجية مناسبة للتطبيقات التي تمتد على الفجوة ويتم دعمها إما في النهايات أو بشكل متقطع. التطبيق النموذجي ينطوي على المنصة. توفر الأنظمة الخطية المرفقة التي تعتمد على الحزام ، قابلية سرعة معتدلة وقدرة تسريع. يمكن لأدلة الشرائح إدارة أحمال التأثير ولكنها محدودة إلى حد ما في السرعات الخطية. يوفر هذا المزيج حلًا فعالًا من حيث التكلفة منخفضة الضوضاء يتطلب صيانة منخفضة. إن إضافة نطاق غطاء مغناطيسي يجعل هذا الحل مثاليًا للبيئات ذات المحتوى العالي للجسيمات وغسل متطلبات مثل تطبيق معالجة رذاذ المعادن. توفر الوحدات المدفوعة بالحزام ، والتي يتم توجيهها على العجلات قدرات عالية من السرعة والسرعة والمتسارع إلى جانب التكلفة المعتدلة ، وضوضاء منخفضة ومتطلبات صيانة منخفضة نسبيًا. التطبيق النموذجي هو آلة التغليف والملء.

جعل أو شراء؟ عند النظر في ما إذا كان يجب إنشاء نظام خطي أو شراءه ، من المهم أن ننظر إلى وقت الهندسة والخبرة المطلوبة لتصميم نظام خطي. يتضمن تصميم النظام حسابات هندسية مثل عمر المحمل الخطي والشعاعي ، وحياة برغي الكرة ، والسرعة الحرجة لمسمار الكرة ، وانحراف ملف الدعم ، واختيار التشحيم ، وتصميم الغطاء ، وما إلى ذلك. يعاني وقت التصميم من العيب الذي يزداد فيه التكلفة والمغلف ولا تزال الهندسة الأساسية مطلوبة للتأكد من عدم تفويت أي شيء أساسي. عند شراء الأنظمة الخطية ، ستكون هناك أوقات لا تفي فيها منتجات الكتالوج القياسية بمتطلبات التطبيق. في هذه الحالة ، تعتبر التعديلات المهمة للمنتجات القياسية أو تصاميم الأوراق البيضاء بدائل قابلة للحياة. يمكن أن يعمل شريك مع مجموعة واسعة من المنتجات والقدرات الهندسية معك لحل مشكلتك مع توفير الوقت والمال وتسريع دورة التطوير.