اتباع بعض الإرشادات البسيطة لتصميم أنظمة الحركة الخطية يمكن أن تحسن أداء النظام وعمر المشغل.

تعتمد العديد من الآلات الآلية على مكونات التوجيه الخطية ، مثل السكك الحديدية المبللة أو السكك الحديدية أو غيرها من هياكل الحمل المتداول أو الانزلاق ، لتوجيه ودعم العناصر المتحركة للمعدات. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تشغيل هذه العناصر المتحركة في كثير من الأحيان بواسطة نوع من أجهزة المشغل الخطي.

واحدة من أكثر القضايا شيوعًا في الأنظمة الخطية من أي نوع هي الاختلال. يمكن أن يؤدي الاختلال إلى مجموعة من المشكلات مثل نتائج الحركة الخطية غير المتناسقة ، واختصار عمر نظام المحمل الخطي ، والملابس المبكرة أو فشل نظام المشغل ، والحركة الخاطئة مثل تباين السرعة أو التذبذب.

ومع ذلك ، هناك بعض الطرق الشائعة لتعزيز أداء النظام العام من خلال تحسين محاذاة الدليل الخطي والمشغل.

المحركات والأدلة

في حين أن هناك عدد من الطرق لنقل الحركة لعضو الآلة الموجهة ، فإن بعضًا من أكثر الفئتين شيوعًا في فئتين. الأول هو المحركات على غرار قضيب. يمكن أن تكون المحركات على غرار قضيب إما تعمل بالطاقة السوائل ، مثل الهيدروليكية أو الهوائية ، أو الكهربائية مثل مسامير الرصاص أو مسامير الكرة.

والثاني هو محركات رودس. هذه ، أيضًا ، يمكن أن تكون تعمل بالطاقة السائلة أو كهربائية عبر برغي للرصاص أو برغي الكرة أو الحزام أو المحرك الخطي. يجد كلا أنماط المحركات تطبيقًا في الأنظمة الموجهة. ومع ذلك ، كل منها لديه اختلافات دقيقة في كيفية استخدامها بشكل أفضل لزيادة أداء النظام وحياة.

يجب أن تكون عناصر التوجيه نفسها ، سواء أكان ذلك السكك الحديدية المبللة أو السكك الحديدية أو غيرها من أنظمة التدحرج أو الانزلاق ، بحجمها بشكل صحيح واختيارها أثناء مرحلة التصميم وتثبيتها بعد توصيات الشركة المصنعة ، مع إيلاء اهتمام خاص لعملية المحاذاة. يؤكد القيام بذلك أن أداء نظام التوجيه المحدد يتم تعظيمه للتطبيق المعين.

أهمية أعضاء الامتثال

المحركات على غرار القضيب ، التي تتميز بقضيب المكبس أو قضيب المحرك يمتد ويتراجع مع كل دورة ، عادة ما تقدم عددًا من خيارات التثبيت. عادة ما يتم عرض خيارات التثبيت مثل الثقوب المحفورة والمستغلة في الجهاز ، وأقدام التثبيت ، ومفاصل القضبان الكروية ، أو مقرنات المحاذاة ، أو المقاييس أو الترونات الشائعة من قبل معظم موردي المحركات على غرار القضيب. عند استخدامها مع آلية موجهة ، تأكد من أن كل نظام فرعي ومشغل وتجميع دليل قادر على الحركة غير المغلقة والسلاسة. يمكن أن تظهر الأنظمة التي تحاول إقران عنصر محرك الأقراص بشكل صارم أداءً غير متسق حيث يحاول هذان العنصرين التحرك في طائرات منفصلة مع واحد أو كلا من الأنظمة الفرعية التي تم تحميلها إلى ما وراء قدرتها.

من الأفضل استخدام مشغل على طراز قضيب في مثل هذا النظام مع بعض أعضاء الامتثال بين عضو محرك الأقراص (Actuator) و Drive (نظام التوجيه). على سبيل المثال ، تتيح نهاية قضيب كروية مثبتة على قضيب المحرك نقطة التثبيت إلى الدوران حول المفصل الكروي. من الأفضل استخدام هذا النوع من الاتصال في الدليل بالاقتران مع trunion أو clevis في الطرف الآخر من المشغل حيث يعلق على عنصر إطار الآلات. يسمح مخطط التثبيت هذا بالامتثال في الاتصال دون إضافة إجهاد لا مبرر له إما محرك الأقراص (المحرك) أو نظام الدافع (دليل).

يمكن أن تحتوي مشغلات نمط Rodless ، التي تتميز بضربة لها على طولها الإجمالي ، أيضًا على نظام دليل مدمج في المشغل. ستحتاج مشغلات Rodless ، عند استخدامها بالتزامن مع نظام دليل منفصل ، إلى تضمين عضو متوافق في العلاقة بين محرك الأقراص والأعضاء المدفوعة. يقدم معظم موردي المشغلات مجموعة متنوعة من الحامل المخصصة لهذا النوع من التثبيت ، مثل الأقواس العائمة.

يمكن للمشغلات التي لا يمكن أن تتضمن نظام التوجيه أن تؤدي مهمة توجيه ودعم الجهاز أثناء أخذ مكان نظام دليل منفصل. يمكن أن تكون هذه الميزة مفيدة بشكل خاص ، وتوفير عدة مرات وقت بناء الآلات والمال في هذه العملية. يمكن بناء مشغلات Rodless ذات أدلة متكاملة في الآلية في مجموعات لتلبية مجموعة واسعة من احتياجات الحركة. التكوينات متعددة المحاور مثل XY أو XYZ مع تكوينات Gantry كلها ممكنة مع التحجيم المناسب. في تركيب مشغلات Rodless مع أدلة متكاملة ، تكون المحاذاة مهمة بنفس القدر.

التوازي والعمودية للعناصر المرتبطة

لا يحتاج مشغل بلا رود مع دليل متكامل يستخدم في تكوين المحور الواحد فقط إلى تلبية توقعات تحديد المواقع. تكون عملية المحاذاة مستقيمة للأمام حيث يعمل المشغل بشكل فردي على تحميله في وضعه دون أي إرشادات خارجية. تتضمن أمثلة هذا النوع من الإعداد نقطة إلى نقطة عمل أو محاذاة على الجهاز.

تصبح محاذاة مشغلات Rodless في التكوينات متعددة المحاور أكثر تحديا حيث يحتاج المحركات المتعددة إلى العمل معًا. لذلك عند تصاعد هذه المحركات ، يجب النظر في التوازي والاعتماد على جميع الأجهزة المرتبطة بالأداء الأمثل وأقصى مدة الخدمة.

التوازي بين العناصر المنضمة

هناك ثلاثة متغيرات يمكن أن تؤثر على التوازي عند تصاعد المحركات الخطية. إن طرح هذه الأسئلة والإجابة عليها سيزيد من التوازي وأداء النظام.

1. هل تم تركيب المحركات مع العربات في نفس الارتفاع؟ سيضع اختلال في هذه الطائرة لحظة ثني غير مواتية على نظام الحمل في وحدة واحدة أو كلاهما.

2. هل تم تركيب المحركات على مسافة متسقة بعيدًا عن بعضها البعض من طرف إلى آخر؟ سيطبق الاختلال في هذه الطائرة حمولة جانبية غير مواتية في المحور العام على نظام المحمل وإذا كان شديدًا ، فقد يتسبب في ربط الوحدات.

3. هل تم تركيب المحركات على مستوى بعضها البعض؟ سيطبق الاختلال الزاوي لحظة ثني غير مواتية في المحور الخاص بمحورتي على نظام المحمل لكلتا الوحدات.

عمودي من العناصر المنضمة

هناك نوعان من المتغيرات التي تؤثر على العمودين عند تصاعد المحركات الخطية.

1. في نظام XYZ ، هل يحمل المحور z عموديًا على المحور ص؟ سوف يطبق الاختلال في هذه الطائرة لحظة ثني غير مواتية على نظام تحمل محرك Y-Axis في أي محاور ممكنة أو كلها.

2. في نظام Gantry حيث يُطلب من المحركات أن يتحركوا في وقت واحد في المحور X أو Y ، هل يتحركان في وقت واحد؟ سيطبق الاختلال أو عدم كفاية أداء المؤازرة لحظة ثني غير مرغوب فيها في المحور MZ على نظام المحمل.

تعتمد التحمل الفعلي المتعلق بتوصيات المحاذاة والتركيب على الشركة المصنعة المحرك المحددة وكذلك نوع المحمل. ومع ذلك ، فإن القاعدة العامة من الإبهام هي النظر في نوع نظام المحمل. تميل أنواع الحمل عالية الأداء مثل أنظمة السكك الحديدية الشخصية إلى أن تكون جامدة للغاية والمحاذاة أكثر أهمية. غالبًا ما تحتوي أنظمة الأداء المتوسطة التي تستخدم بكرات أو عجلات على تصاريح توفر بعض المغفرة في التوافق. غالبًا ما يكون للأنظمة الواضحة أو الانزلاق خلوصًا أكبر وقد تكون أكثر تسامحًا.

عند تثبيت أنظمة تثبيت المشغل الخطي ، يوجد عدد من أدوات القياس المتاحة للمساعدة في ضمان المحاذاة المناسبة التي تتراوح بين المقاييس إلى أنظمة الليزر. مهما كانت الأدوات المستخدمة ، قم دائمًا بإنشاء محور واحد كمرجع لطائرات XY و Z وقم بتركيب الأجهزة الأخرى فيما يتعلق بالمحور المرجعي. سيساعد القيام بذلك في الحصول على أقصى أداء وأطول حياة من نظام المشغل الخاص بك.