بالنسبة لمعظم تطبيقات الحركة الخطية ، تعمل الأنظمة التقليدية التي تحركها الحزام أو المسمار بشكل جيد. ومع ذلك ، يمكن أن تنشأ المشكلات عند الحاجة إلى مسافات خطية أطول.

تعد الأنظمة التي تعتمد على الحزام خيارًا واضحًا عندما تكون هناك حاجة إلى حركات خطية طويلة. تستخدم هذه الأنظمة المباشرة نسبيًا محركات البكرة لإنشاء توتر على طول الحزام ، ويمكن رفعها بسرعة إلى سرعات عالية. ومع ذلك ، مع وصول هذه الأنظمة إلى ضربات أطول ، يمكن أن تنشأ المشكلات مع الأحزمة المتدلية. لا يمكن الحفاظ على التوتر عبر طول النظام.

هناك أيضًا الكثير من العطاء في النظام من الأحزمة المطاطية أو البلاستيكية نفسها. يمكن أن تسبب هذه المرونة عبر طول النظام الاهتزاز أو الربيع ، مما يخلق تأثيرًا على النقل. إذا لم تتمكن عملية معينة من التعامل مع هذا ، فقد يكون النظام الذي يحركه المسمار خيارًا أفضل. تحتوي الأنظمة التي تحركها المسمار على عنصر ميكانيكي ثابت يضمن التحكم الكامل في النقل في جميع الأوقات مع التوقف الدقيق وتحديد المواقع.

السلامة هي ميزة أخرى للأنظمة التي يحركها المسمار. الأنظمة التي تعتمد على الحزام أقل أمانًا بسبب إمكانية كسر الحزام. سيكون مثل هذا الخطأ غير متحكم فيه ، وفي التطبيقات الرأسية ، يمكن أن ينخفض ​​الحمل وتلف آلات أو حتى الموظفين. نظام يحركه المسمار ليس لديه هذه المشكلة. حتى عند الفشل ، فإن النظام الذي يحركه المسمار سيوقف الحمل من السقوط ويضمن السلامة.

تاريخيا ، كانت المشكلة مع الأنظمة التي تحركها المسمار صعوبة في الوصول إلى أطوال السكتة الدماغية الطويلة. يمكن عادة توفير الأنظمة التي تحركها المسمار بأطوال تصل إلى 6 أمتار باستخدام أزواج من كتل الحمل لدعم المسمار وتوقف أي تأثير على السحب عند سرعات دوران أعلى. حتى في السرعات المنخفضة ، تحتاج البراغي الأطول إلى الدعم ضد الانحناء الناجم عن وزنها. يتكون نظام دعم كتلة المحمل هذا تقليديًا من أزواج من الكتل المتصلة بقضيب أو سلك. تتحرك الأزواج معًا على طول نظام الحركة الخطية.

عندما يتطلب النظام ضربة أطول ، يمكن إضافة المزيد من أزواج كتلة تحمل لدعم المسمار في الأقسام العادية على طول طوله. يمكن أن يكون وجود ما يصل إلى ثلاثة أو حتى أربعة أزواج يعملون معًا عملية ، لكن ربط القضبان أو الأسلاك بين الكتل يصبح أمرًا صعبًا خارج هذا الرقم.

ضربات أطول

يتمثل التحدي الأول لتحقيق ضربة أطول في إنشاء نظام يمكن أن يقدم المزيد من نقاط الدعم للمسمار الأطول. يتمثل أحد الحلول في التخلص من النظام المتصل للكتل ، وبدلاً من ذلك ، استخدم نظامًا يمكن أن تنهار فيه الكتل إلى بعضها البعض وفصلها عند الاقتضاء. بمجرد أن تصل الكتل إلى وضعها المحدد ، يبقون هناك لتوجيه ودعم المسمار. في مثل هذا النظام ، يمكن تحقيق 10 أو 12 أو حتى 13 نقطة دعم مع أزواج الحمل. يمكن أن يؤدي نظام الدعم هذا للكرات أو المسمار الرصاص إلى تمكين مسافات السفر الطويلة دون الانحناء أو الضبط.

لتجاوز طوله 6 أمتار ، التحدي التالي هو إنشاء المسمار الأطول. ومع ذلك ، نظرًا لقيود المواد الخام المتاحة ، يتم إنتاج البراغي عادة حتى 6 أمتار. فكيف يمكن تحقيق طول السكتة الدماغية التي تزيد عن 10 أمتار؟ تكمن الإجابة في إرفاق مسامير معًا وتوظيف بعض تقنيات التصنيع الدقيقة.

يتم تصنيع مسامير الرصاص والكرات على خط المتداول ، وقد يتم إنتاج كل جزء مع انحراف رائد مختلف قليلاً. للانضمام إلى جزأين معًا ، يجب التغلب على الاختلافات في انحراف الرصاص. لكي يتم الانضمام بنجاح ، يجب استخدام أعلى كرات الدقة مع أصغر انحراف ممكن. يجب أن تكون كرات الكرات مشددة بدقة ، مما يضمن عدم دخول الحرارة إلى الجزء وتغيير القطر أو هندسة الرصاص. حتى الانحراف الصغير الذي يصل إلى 0.01 أو 0.001 ملم يمكن أن يخلق مشاكل للنظام النهائي.

بعد الآلات ، تتزوج البراغي معًا باستخدام نقرة وثقب مع الحد الأدنى من الانحراف بين الخيوطين. يتم تأمينها أخيرًا باستخدام مادة لاصقة عالية القوة. (لحام البراغي معًا سيغير الهندسة مرة أخرى ويخلق مشاكل.)

يمكن تصنيع الأنظمة التي تحركها المسمار مع أنظمة كتلة الدعم القابلة للطي والبراغي المصنعة الدقة بأطوال 10.8 متر أو أكثر. سيكون للنظام الذي يبلغ طوله من 2 إلى 3 أمتار سرعة أقصى حوالي 4000 دورة في الدقيقة. عادةً مع نظام أطول ، يجب أن يتم خفض سرعة الدوران بشكل كبير لتجنب الضرب. ولكن ، مع الدعم الإضافي ، يمكن أن يعمل نظام يحركه المسمار يصل طوله إلى 10 أمتار عند 4000 دورة في الدقيقة.

تطبيقات طويلة الطول

يتم استخدام الأنظمة التي تحركها المسمار مع أطوال السكتة الدماغية الطويلة في مجموعة واسعة من الصناعات لتوفير وضع خطي دقيق. مثال جيد هو نظام اللحام الآلي للأنابيب المعدنية والأنابيب. مطلوب وضع دقيق لفوهة اللحام على أطوال السفر الطويلة. في التطبيقات التي يتم فيها لحام المواد عالية الجودة ، مثل التيتانيوم ، يتم تنفيذ العملية في فراغ لتجنب أكسدة المعدن.

تتطلب العديد من التطبيقات في صناعة السيارات أطوال سفر طويلة. على سبيل المثال ، غالبًا ما يتم تركيب الروبوتات ذات الست محاور إلى مشغلات خطية طويلة من السكتة الدماغية لعمليات توجيه اللحام أو الماكينة. على الرغم من أن السرعة قد لا تكون عاملاً حاسماً لنقل أذرع الروبوت ، إلا أن الطول الطويل والوضع الدقيق للغاية مطلوبون.

إن تصنيع الكابل البصري عبارة عن عملية عالية السرعة ومستمرة لا يمكن إيقافها دون تعريض جودة الألياف التي يتم إنتاجها. يتم تخزين الكابلات على بكرات كبيرة. عندما تكون بكرة واحدة ممتلئة ، يجب استبداله بسرعة لتقليل فقدان المنتج. الدقة والسرعة أمران حيويين لمعالجة الكفاءة. يمكن أن توفر الأنظمة الطويلة التي يحركها المسمار في هذا التطبيق ، إلى جانب القدرة على التعامل مع الحمل الثقيل للبكارات.

أي تطبيق يتطلب حركة المعدات الثقيلة في المستوى العمودي يستفيد من الصلابة ووظائف الآمنة من الفشل من المسمار الخطي. في صناعة الطائرات ، على سبيل المثال ، يتم نقل الكاميرات عالية الدقة لأعلى ولأسفل. تحمل البراغي الوزن الثقيل بشكل آمن ودقيق. في مثل هذه التطبيقات ، يتم استخدام أنظمة دليل الكرة الخاصة مع كرات قطر كبيرة لاتخاذ لحظة الحمل الديناميكية.

تحسينات على الأنظمة الحالية

في العديد من تطبيقات الحركة الخطية طويلة الطول ، يتم ترك الكرات مفتوحة تمامًا. هناك مشكلتان شائعتان في مثل هذه الأنظمة: إما أن لا يمكن أن يعمل النظام بالسرعة المطلوبة ، أو يصعب الحفاظ على النظام ، لأن المسمار المفتوح يجذب الغبار والحطام ، مما يتطلب تنظيفًا منتظمًا لتجنب الفشل المبكرة للجوز الكرة.

في مثل هذه التطبيقات ، يعني الدعم الإضافي الذي يوفره تكوين كتلة المحمل المكدسة أن المسمار يمكن تشغيله بسرعة أعلى بكثير. يمكن حل مشكلات التنظيف والموثوقية باستخدام نظام مغلق مغلق يحمي المسمار ويوفر تخفيضات كبيرة في متطلبات الصيانة. المسمار المرفق محمي من دخول الغبار والحطام ، وبدون تنظيف منتظم ، يمكن أن يحافظ على الأداء الأمثل والموثوقية.

في مثل هذا النظام ، يمكن تزويد النقل بقنوات حفر وتوصيلها بحلمة الشحوم. وهذا يتيح التشحيم من نقطة واحدة دون الحاجة إلى فتح الغلاف. نظرًا لأن الوحدة لا يجب فتحها أبدًا ، فإن كميات محدودة من الغبار أو الماء يمكن أن تخترق النظام. إنه محمي حتى في البيئات الأكثر ترابية.