In diesem Artikel werden die Grundlagen des Entwerfens eines linearen Systems erläutert, einschließlich des strukturellen Unterstützungssystems, der Leitfadentechnologie, der Antriebstechnologie und der Versiegelung, der Schmierung und des Zubehörs. Zunächst werden die Vor- und Nachteile der verschiedenen Technologien wie Bleischrittfahrten, Kugelschraubenantriebe, Riemenantriebe, Kugelführer, Gleitführer und Radleitfäden erörtert. Der Artikel untersucht dann die Vor- und Nachteile des Entwerfens und Erstellens Ihres eigenen linearen Systems gegenüber der Konfiguration eines Systems aus Standardbausteinen. Schließlich beschreibt der Artikel einen schrittweise webbasierten Prozess zur Größe und Auswahl eines linearen Systems basierend auf wirtschaftlichen Standardkomponenten.

Die Bausteine ​​eines linearen Systems sind das strukturelle Unterstützungssystem, das Antriebssystem, das Leitsystem, die Versiegelung, die Schmierung und das Zubehör. Die Hauptkomponente des strukturellen Unterstützungssystems ist typischerweise eine Aluminium -Extrusion, die in Längen von bis zu 12 Metern erhältlich ist. Die Befestigungsoberfläche der Basis kann für Anwendungen bearbeitet werden, die eine genaue Positionierung erfordern. Basis-Extrusionen für Anwendungen zum Transporttyp mit geringerer Genauigkeit werden normalerweise nicht bearbeitet. Basis, die in Transportanwendungen verwendet werden, werden für den Widerstand gegen Biegung unter Last und Verzerrung während des Extrusionsprozesses optimiert, sodass das System nur an den Enden unterstützt werden kann.

Die Haupttypen von Leitfäden sind Ballführer, Radleitfäden und Rutsch- oder Prismenführer. Ball Guides unterstützen hohe Nutzlasten von bis zu 38.000 Newtons (N) und hohen Momentlasten von bis zu 27,60 Newton -Metern (NM). Weitere Vorteile von Ballführern sind geringe Reibung und hohe Steifheit. Ballführer sind entweder in Einzel- oder Dual Rail -Konfigurationen erhältlich. Die Schwächen von Ball Guides umfassen relativ hohe Kosten und hohe Geräuschpegel. Ein wesentlicher Vorteil von Radleitfäden ist die Fähigkeit, mit außergewöhnlich hohen Geschwindigkeiten und bis zu 10 Metern pro Sekunde (m/s) zu arbeiten. Radleitfäden bieten auch geringe Reibung und sehr hohe Steifheit. Andererseits haben Radleitfäden einen relativ geringen Widerstand gegen die Stoßbelastung. Folie Guides verwenden prismförmige Polymerbuchsen, die direkt auf der Profiloberfläche laufen, um einen sehr ruhigen Betrieb zu liefern und hohe Stoßdämpfer zu standzuhalten. Ein wesentlicher Vorteil von Slide Guides ist die Fähigkeit, in kontaminierten Umgebungen zu arbeiten. Folie Guides haben eine geringere Geschwindigkeit und Ladekapazität als Kugel- oder Radleitfäden.

Die beliebtesten Antriebstechnologien sind Kugelschraubenantriebe, Blei -Schraubenfahrten und Riemenantriebe. Die Kugelschraubenantrieb besteht aus einer Kugelschraube und einer Kugelmutter mit Rücklagerungskugellagern. Boden- und vorinstallierte Kugelschrauben bieten eine außergewöhnlich hohe Positionierungsgenauigkeit. Die Last der Kugelschraube ist über eine große Anzahl von Kugellagern verteilt, so dass jede Kugel einer relativ geringen Last ausgesetzt ist. Das Ergebnis ist eine hohe absolute Genauigkeit auf 0,005 mm, eine hohe Schubkapazität von bis zu 40 kN und eine hohe Steifheit. Die absolute Genauigkeit ist definiert als der maximale Fehler zwischen der erwarteten und der tatsächlichen Position. Kugelschraubenfahrten bieten normalerweise eine mechanische Effizienz von 90%, sodass ihre höheren Kosten häufig durch reduzierte Strombedürfnisse ausgeglichen werden. Die kritische Geschwindigkeit einer Kugelschraube wird durch den Wurzeldurchmesser der Schraube, die nicht unterstützte Länge und die Konfiguration der Endstütze bestimmt. Kugelschraubenstützen ermöglichen die Verwendung von Schrauben angetriebenen Einheiten bis zu 12 Meter Hub und 3.000 U / min -Eingangsgeschwindigkeit. Bleischraubantriebe können nicht mit der absoluten Positionierungsgenauigkeit von Kugelschraubenantrieb übereinstimmen, bieten jedoch eine hervorragende Wiederholbarkeit von 0,005 mm. Die Wiederholbarkeit ist definiert als die Fähigkeit eines Positionierungssystems, während des Betriebs an einen Ort zurückzukehren, wenn sie sich mit derselben Geschwindigkeit und der Verzögerungsrate aus derselben Richtung nähern. Bleischrittantriebe werden in Positionierungsanwendungen mit niedrigem bis mittelschwerer Zyklus verwendet und arbeiten mit niedrigen Geräuschpegeln. Riemenantriebe werden in hoher Geschwindigkeit, Transportanwendungen mit hohem Durchsatz mit Geschwindigkeiten von bis zu 10 m/s und einer Beschleunigung von bis zu 40 m/s2 verwendet. Sowohl das Führungssystem als auch das Antriebssystem erfordern in der Regel Schmierung. Einfacher Zugang zu Schmierunganschlüssen vereinfacht die vorbeugende Wartung. Ein wirksamer Ansatz ist die Verwendung von Zerk -Armaturen auf dem Wagen, das ein Netzwerk füttert, durch das sowohl das Kugelschraube als auch das lineare Lagersystem während der Installation und in regelmäßigen Wartungsintervallen geschmiert sind. Das Prism Guide -System ist wartungsfrei. Zusätzlich zur inhärenten Schmierung des Polymers gibt es geschmierte Filzscheiben, die auf jedem Schlag das Schmiermittel auffüllen. Die Versiegelungstechnologie ist in vielen Anwendungen wichtig. Eine Magnetstreifendichtung besteht aus einem Edelstahl -Magnetband, das federbelastet ist, um die Spannung aufrechtzuerhalten. Die beiden Enden sind an den Endplatten des Systems festgelegt und das Deckband oder die Abdichtungsstreifen werden im Wagen durch einen Hohlraum geführt. Wenn die Wagen die Länge des Systems durchqueren, wird der Streifen von den Magneten erhöht, damit der Wagen passieren kann.

Eine alternative Versiegelungstechnologie, Kunststoffabdeckbänder verwenden einen konformen Gummistreifen, der sich mit der Basisextrusion verbindet und ähnlich wie ein Ziploc -Beutel verhält. Die Paarung "Zunge und Rille" -Profile erzeugen ein Labyrinthsiegel, das äußerst wirksam bei der Verhinderung des Eintritts von Partikeln ist. Flexible Motorhalterungen vereinfachen die Integration von linearen Systemen in automatisierte Baugruppen. Benutzer können einfach eine Standard -NEMA -Motorhalterung anfordern oder Montageinformationen zur Verfügung stellen, die für ihren Motor spezifisch sind, oder den Namen und die Teilenummer des Motorherstellers bereitstellen. Das Gehäuse und die Kupplung werden von gewöhnlichen Rohlingen zu den wichtigsten Eigenschaften des Motors des Kunden bearbeitet: Bolzengröße und Bolzenkreisdurchmesser am Motorflansch; Motorpilotendurchmesser; und Motorwellendurchmesser und Länge. Auf diese Weise können die Folien leicht, vertikal, geneigt oder invertiert, an nahezu jedem Motor mit garantierter Ausrichtung montieren.

Nicht jeder Antriebstyp und jeder Leittyp -Kombination ist sinnvoll. Zu den sieben Technologiegruppen, die in praktischen Anwendungen verwendet werden, gehören Bleischrittantrieb und Kugelführung, Bleischrittantrieb und Folie, Kugelschraubenantrieb und Kugelführung, Kugelschraubenantrieb und Folie, Gürtelantrieb und Kugelführung, Riemenantrieb und Rutschanleitung sowie Gürtelantrieb und Radanleitung. Spinnendiagramme zeigen die relativen Stärken und Schwächen jeder dieser Technologien. Die Kugelschraubantriebs- und Ball Guide -Technologie bietet hohe Wiederholbarkeit, hohe Steifheit und Fähigkeit, hohe Kräfte und Momente zu bewältigen. Es wird in Präzisionspositionierungsanwendungen mit hohen Lasten und hohen Zyklen verwendet, z. Gürtelbetriebene, kugelgesteuerte Einheiten sind für Hochgeschwindigkeits- und Beschleunigungsanwendungen mit schweren Nutzlasten und hohen Momentlasten ausgelegt. Diese technologische Gruppe eignet sich für Anwendungen, die eine Lücke umfassen und entweder am Enden oder zeitweise unterstützt werden. Eine typische Anwendung beinhaltet eine Palletisierung. Gürtelgetriebene, gleitgeleitete lineare Systeme bieten eine mäßige Geschwindigkeit und Beschleunigungsfähigkeit. Folie Guides können die Aufpralllasten verwalten, sind jedoch in ihren linearen Geschwindigkeiten etwas begrenzt. Diese Kombination bietet eine kostengünstige Lösung mit geringer Nr. Das Hinzufügen eines Magnetabdeckbandes macht diese Lösung ideal für Umgebungen mit einem hohen Partikelgehalt und den Anforderungen an das Waschen wie eine Blechspray -Behandlungsanwendung. Gürtbetriebene, radgesteuerte Einheiten bieten eine hohe lineare Geschwindigkeits- und Beschleunigungsfähigkeiten sowie mittelschwere Kosten, geringe Rauschen und relativ geringe Wartungsanforderungen. Eine typische Anwendung ist die Verpackungs- und Füllmaschine.

Machen oder kaufen? Wenn Sie überlegen, ob Sie ein lineares System herstellen oder kaufen möchten, ist es wichtig, die technische Zeit und das Fachwissen zu prüfen, die für die Gestaltung eines linearen Systems erforderlich sind. Das Entwerfen eines Systems umfasst technische Berechnungen wie lineare und radiale Lagerlebensdauer, Lebensschranklebensdauer, kritische Geschwindigkeit der Kugelschraube, Ablenkung des Support-Profils, Schmierauswahl, Deckungsdesign usw. Der Ansatz der Übergrößerung des linearen Systems zur Reduzierung der Entwurfszeit hat den Nachteil, dass die Kosten und die Hüllkurve erhöht werden, und grundlegende Engineering ist erforderlich, um sicherzustellen, dass nichts zu fehlen ist. Beim Kauf linearer Systeme gibt es Zeiten, in denen Standardkatalogprodukte die Anforderungen der Anwendung nicht erfüllen. In diesem Fall sind signifikante Änderungen an Standardprodukten oder weißen Blechdesigns praktikable Alternativen. Ein Partner mit einer breiten Palette von Produkten und technischen Funktionen kann mit Ihnen zusammenarbeiten, um Ihr Problem zu lösen, Zeit und Geld zu sparen und den Entwicklungszyklus zu beschleunigen.