وكيف يمكن تجنبها ...

تختلف Gantries عن أنواع أخرى من الأنظمة متعددة المحاور (مثل الروبوتات الديكارتية والجداول XY) باستخدام محورين (X) بالتوازي ، مع محور عمودي (Y) الذي يربطهما. على الرغم من أن ترتيب المحور X المزدوج يوفر بصمة واسعة ومستقرة ويسمح لأنظمة Gantry بتوفير سعة حمولة عالية وأطوال السفر الطويلة والصلابة الجيدة ، إلا أنه يمكن أن يؤدي أيضًا إلى ظاهرة يشار إليها عادة باسم الأرفف.

في أي وقت يتم تثبيت محورين خطيين وتوصيلهما بالتوازي ، هناك خطر من أن المحاور لا تسافر في المزامنة المثالية. بمعنى آخر ، أثناء الحركة ، يمكن لأحد المحاور X أن "يتخلف" إلى الآخر ، وسيحاول المحور الرائد سحب شريكه المتأخر. عندما يحدث هذا ، يمكن أن يصبح محور التوصيل (y) منحرفًا - لم يعد عموديًا على المحورين x. يشار إلى الحالة التي تفقد فيها محاور x و y المتعامدة باسم الأرفف ، ويمكن أن تؤدي إلى الربط حيث يتحرك النظام في اتجاه x بالإضافة إلى القوى التي يحتمل أن تكون ضارة على كل من محاور x و y.

يمكن أن يكون سبب الأرفف في أنظمة Gantry مجموعة متنوعة من عوامل التصميم والتجميع ، ولكن أحد أكثر العوامل تأثيرًا هو طريقة قيادة محاور X. مع وجود محورين X على التوازي ، لدى المصممين اختيار قيادة كل محور X بشكل مستقل ، أو يقودون محورًا واحدًا ويعاملون الآخر على أنه "عبد" ، أو أتباع ، محور.

في التطبيقات ذات السرعة المنخفضة مع مسافة صغيرة نسبيًا بين المحورين x (سكتة y المحور القصيرة) ، قد يكون من المقبول قيادة محور X واحد فقط والسماح لمحور X الثاني بأن يكون أتباعًا ، مع عدم وجود آلية قيادة. في هذا التصميم ، هناك مصدر قلق رئيسي هو صلابة العلاقة بين المحاور - بمعنى آخر ، صلابة المحور Y.

نظرًا لأن المحور المدفوع "يتم سحبه" على طول المحور غير المدفوع بشكل فعال ، إذا كان العلاقة بينهما تعاني من الانحناء أو التواء أو غيرها ملزم. وكلما طالت محور Y ، كلما كان الأمر أقل صلابة. هذا هو السبب في أن ترتيب "الدوران المدفوع" يوصى بشكل عام بالتطبيقات التي تكون فيها المسافة بين محاور X أقل من متر واحد.

يتمثل حل محرك الأقراص الأكثر تطوراً في استخدام محرك منفصل على كل محور ، مع مزامنة المحركات في ترتيب ماجستير في العبد عبر وحدة التحكم. ومع ذلك ، في هذا الترتيب ، يجب أن تكون أخطاء سفر محركات الأقراص الميكانيكية متطابقة تمامًا (أو شبه مثالية)-وإلا ، يمكن أن يكون سبب الأرفف والربط بسبب انحرافات طفيفة في المسافة التي يسافر فيها كل محور لكل ثورة محرك.

بالنسبة لتطبيقات Gantry ذات السرعة العالية ، فإن آليات محرك الأقراص المفضلة هي عادةً مسامير كروية ومحركات الرف والجنسين. يمكن مطابقة كل من هذه التقنيات بشكل انتقائي لتوفير خطأ خطي مماثل في كل محور ، وتجنب بعض مكدس الأخطاء الذي يمكن أن يحدث في مجموعات محرك الأقراص غير المتلألئة. نظرًا لأن محركات أقراص الحزام والسلسلة لديها أخطاء في الملعب يصعب مطابقة وتعويض ، فلا ينصح بها بشكل عام لأنظمة Gantry عندما تكون محاور X مدفوعة بشكل مستقل. من ناحية أخرى ، تعد المحركات الخطية خيارًا ممتازًا للمحاور المتوازية في أنظمة Gantry ، حيث لا يوجد لديها خطأ ميكانيكي ويمكن أن توفر أطوال سفر طويلة وسرعات عالية.

حل آخر - إلى حد ما من حل وسط بين الخيارين الموصوفين أعلاه - هو استخدام محرك واحد لدفع كلا المحورين X. يمكن القيام بذلك عن طريق توصيل إخراج المحور الذي يحركه المحرك بإدخال المحور الثاني عبر اقتران المسافة (يشار إليه أيضًا باسم عمود توصيل). يزيل هذا التكوين المحرك الثاني (والمزامنة المصاحبة التي ستكون مطلوبة).

ومع ذلك ، فإن الصلابة الالتوائية لاقتران المسافة مهمة. إذا كان عزم الدوران الذي يتم نقله بين المحاور يتسبب في تجربة الاقتران لتجربة "الرياح" ، فيمكن أن يحدث الأرفف والربط. غالبًا ما يكون هذا التكوين خيارًا جيدًا عندما تكون المسافة بين محاور X بين واحد وثلاثة أمتار ، مع متطلبات الحمل والسرعة المعتدلة.

هناك عامل آخر يمكن أن يسبب الأرفف في أنظمة القنوات وهو عدم دقة التثبيت والموازاة بين المحورين x. في أي وقت يتم تثبيت دليلان خطيان وتشغيلهما بالتوازي ، فإنه يتطلب بعض التسامح في التوازي والتسطيح والاستقامة لتجنب التحميل الزائد للمحامل على واحد أو كلاهما. في أنظمة Gantry ، حيث تميل المحاور X إلى أن تكون متباعدة بعيدًا (بسبب السفر الطويل على المحور Y) ، يصبح التثبيت والموازاة للمحاور X أكثر أهمية ، مع تضخيم الأخطاء الزاوية على مسافات طويلة.

تتطلب تقنيات الدليل المختلفة مستويات متفاوتة من الدقة للتوازي والتسطيح والاستقامة. في تطبيقات Gantry ، فإن أفضل تقنية دليل خطي للمحاور X المتوازية هي عادةً تلك التي توفر "المغفرة" الأكثر في أخطاء التثبيت والمحاذاة مع الاستمرار في توفير سعة الحمل المطلوبة والتصلب.

عادةً ما توفر أدلة السكك الحديدية المبللة بالكرة أو الأسطوانة أعلى سعة حمولة وتصلب لجميع تقنيات الدليل الخطي ، ولكن عند استخدامها في تكوين مواز ، فإنها تتطلب ارتفاعًا دقيقًا للتصاعد وتحمل التوازي لتجنب الربط. تقدم بعض الشركات المصنعة إصدارات "محاذاة الذات" من محامل إعادة تدوير الكرات القادرة على التعويض عن بعض الاختلال ، على الرغم من أن الصلابة وقدرة الحمل قد يتم تقليلها.

من ناحية أخرى ، تتطلب عجلات التوجيه التي تعمل على المسارات الدقيقة دقة أقل في التركيب والمحاذاة من أدلة السكك الحديدية. يمكن أن يتم تركيبها حتى على أسطح غير دقيقة بشكل معتدل دون التسبب في مشكلات تشغيل مثل الثرثرة والربط ، حتى عند استخدام مسارين بالتوازي.

على الرغم من أنه يمكن القيام بالمحاذاة باستخدام أدوات بسيطة مثل مؤشرات الاتصال الهاتفي والأسلاك ، فإن الأطوال الطويلة التي تشارك في أنظمة Gantry غالباً ما تجعل هذا غير عملي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن محاذاة محاور متوازية متعددة العمودية تزيد من التعقيد والوقت المطلوب والعمالة بشكل كبير.

هذا هو السبب في أن مقياس التداخل بالليزر غالبًا ما يكون أفضل أداة لضمان الاستقامة والتسطيح والتعامد بين محاور Gantry.