Für die meisten linearen Bewegungsanwendungen funktionieren herkömmliche Riemen- oder Schraubsysteme gut. Es können jedoch Probleme auftreten, wenn längere lineare Entfernungen erforderlich sind.

Gürtelgetriebene Systeme sind eine offensichtliche Wahl, wenn lange lineare Bewegungen erforderlich sind. Diese relativ unkomplizierten Systeme verwenden Riemenscheiben -Laufwerke, um Spannungen entlang des Gürtels zu erzeugen, und können schnell zu hohen Geschwindigkeiten gebracht werden. Da diese Systeme jedoch längere Striche erreichen, können Probleme mit schlaffischen Gürteln auftreten. Die Spannung kann nicht über die Länge des Systems gehalten werden.

Es gibt auch von Natur aus viel Gib im System aus den Gummi- oder Plastikgürteln selbst. Diese Flexibilität über die Länge des Systems kann zu Vibrationen oder Federn führen, wodurch der Wagen geschlagen wird. Wenn ein bestimmter Vorgang dies nicht verarbeiten kann, kann ein Schraubsystem eine bessere Option sein. Schraubenorientierte Systeme haben ein festes mechanisches Element, das die vollständige Kontrolle des Wagens jederzeit mit genauem Stoppen und Positionieren sicherstellt.

Sicherheit ist ein weiterer Vorteil von Schraubensteuersystemen. Gürtelgetriebene Systeme sind aufgrund der Möglichkeit, dass der Gürtel bricht, weniger sicher. Ein solcher Fehler wäre unkontrolliert und in vertikalen Anwendungen könnte die Last fallen und Maschinen oder sogar Personal beschädigen. Ein schrittgetriebenes System hat dieses Problem nicht. Auch bei Ausfall würde ein schraubengetriebenes System verhindern, dass die Last fällt und die Sicherheit sorgt.

In der Vergangenheit war das Problem mit Schraubensteuersystemen die Schwierigkeit, längere Schlaganfalllängen zu erreichen. Schraubenorientierte Systeme können üblicherweise in Längen von bis zu 6 Metern verwendet werden, indem sie Paare von Lagerblöcken stützen, um die Schraube zu stützen und einen Schlaganfall bei höheren Drehzahl zu stoppen. Selbst bei niedrigeren Geschwindigkeiten müssen längere Schrauben gegen Biegen stützen, die durch ihr eigenes Gewicht verursacht werden. Dieses Tragblock -Unterstützungssystem besteht traditionell aus Blöckenpaaren, die mit einer Stange oder einem Draht verbunden sind. Die Paare bewegen sich entlang des linearen Bewegungssystems.

Wenn ein System einen längeren Schlaganfall benötigt, können mehr Lagerblockpaare hinzugefügt werden, um die Schraube an regulären Abteilungen entlang ihrer Länge zu stützen. Es kann praktisch sein, bis zu drei oder sogar vier Paare zusammenzuarbeiten, aber das Verbinden der Stangen oder Drähte zwischen den Blöcken ist über diese Zahl hinaus schwierig.

Längere Striche

Die erste Herausforderung, einen längeren Schlaganfall zu erreichen, besteht darin, ein System zu erstellen, das mehr Unterstützungspunkte für die längere Schraube anbietet. Eine Lösung besteht darin, das angeschlossene System für die Blöcke zu beseitigen und stattdessen ein System zu verwenden, in dem die Blöcke ineinander zusammenbrechen und bei Bedarf trennen können. Sobald die Blöcke ihre festgelegte Position erreichen, bleiben sie dort, um die Schraube zu führen und zu stützen. In einem solchen System können 10, 12 oder sogar 13 Stützpunkte mit Lagerblockpaaren realisiert werden. Dieses Stützsystem für die Ballskrew oder die Bleischraube kann lange Fahrstände ohne Biegen oder Peitschen ermöglichen.

Die nächste Herausforderung besteht darin, eine längere Schraube zu erstellen, um über 6 Meter hinaus zu gehen. Aufgrund von Einschränkungen im verfügbaren Rohstoff werden die Schrauben jedoch normalerweise nur bis zu 6 Meter lang erzeugt. Wie kann also eine Schlaganfalllänge von mehr als 10 Metern erreicht werden? Die Antwort liegt beim Anbringen von zwei Schrauben zusammen und verwendet einige präzise Herstellungstechniken.

Bleischristen und Ballsumme werden auf einer Rolllinie hergestellt, und jeder Teil kann mit einer etwas anderen Bleiabweichung erzeugt werden. Um zwei Teile miteinander zu verbinden, müssen Unterschiede in der Bleiabweichung überwunden werden. Damit zwei Schrauben erfolgreich verbinden können, muss die höchsten Präzisionsbulen mit der kleinstmöglichen Abweichung verwendet werden. Die Kugelschrauben müssen genau bearbeitet werden, um sicherzustellen, dass die Wärme nicht in den Teil eintritt und den Durchmesser- oder Bleigeometrie verändert. Selbst eine Abweichung von nur 0,01 oder 0,001 Millimeter kann Probleme für das endgültige System verursachen.

Nach der Bearbeitung werden die Schrauben mit einem Wasserhahn und Loch mit minimaler Abweichung zwischen den beiden Leitungen zusammen verheiratet. Sie werden schließlich mit hochfestem Klebstoff gesichert. (Das Schweißen der Schrauben würde die Geometrie erneut verändern und Probleme verursachen.)

Schraubenorientierte Systeme mit zusammenklappbaren Stützblocksystemen und präzisionsgefertigten Schrauben können in Längen von 10,8 Metern oder mehr hergestellt werden. Ein System mit einer Hublänge von 2 bis 3 Metern hätte eine maximale Geschwindigkeit von rund 4.000 U / min. Normalerweise müsste mit einem längeren System die Rotationsgeschwindigkeit erheblich abgesenkt werden, um zu peitschen. Bei zusätzlichen Stützen kann ein von bis zu 10 Meter langes System von bis zu 10 Metern bei 4.000 U / min betrieben werden.

Langzeitanwendungen

Schraubenorientierte Systeme mit langen Schlaganfällen werden in einer Vielzahl von Branchen verwendet, um eine präzise lineare Positionierung zu ermöglichen. Ein gutes Beispiel ist ein automatisiertes Schweißsystem für Metallrohre und Schläuche. Eine genaue Positionierung einer Schweißdüse über lange Fahrlängen ist erforderlich. In Anwendungen, bei denen hochwertige Materialien geschweißt werden, wie z. B. Titan, wird der Betrieb in einem Vakuum durchgeführt, um die Oxidation des Metalls zu vermeiden.

Viele Anwendungen in der Automobilindustrie erfordern lange Reiselängen. Beispielsweise werden sechs Achsen-Roboter häufig an linearen Aktuatoren für Schweißen oder Maschinenmobilien montiert. Obwohl die Geschwindigkeit möglicherweise kein kritischer Faktor für den Transport von Roboterarmen ist, sind eine lange Länge und eine sehr genaue Positionierung erforderlich.

Die Herstellung von optischem Kabel ist ein Hochgeschwindigkeits-kontinuierlicher Betrieb, der nicht gestoppt werden kann, ohne die Qualität der hergestellten Fasern zu gefährden. Die Kabel werden auf große Rollen gespulen. Wenn eine Rolle voll ist, muss sie schnell ersetzt werden, um den Produktverlust zu minimieren. Präzision und Geschwindigkeit sind für die Prozesseffizienz von entscheidender Bedeutung. Lange Schraubensysteme können sowohl in dieser Anwendung als auch in der Fähigkeit, die schwere Ladung der Rollen zu handhaben, anbieten.

Jede Anwendung, die die Bewegung schwerer Geräte in der vertikalen Ebene erfordert, profitiert von der Steifigkeit und der fehlsichtigen Funktionalität einer linearen Schraube. In der Flugzeugindustrie werden beispielsweise hochpräzise Kameras nach oben und unten bewegt. Schrauben tragen das schwere Gewicht sicher und genau. In solchen Anwendungen werden spezielle Ball Guide -Systeme mit Kugeln mit großem Durchmesser verwendet, um das dynamische Lastmoment aufzunehmen.

Verbesserungen an vorhandenen Systemen

In vielen langen linearen Bewegungsanwendungen bleibt die Ballschraube vollständig geöffnet. Es gibt zwei häufigste Probleme mit solchen Systemen: Entweder kann das System nicht mit der gewünschten Geschwindigkeit arbeiten, oder das System ist schwer zu warten, da die offene Schraube Staub und Trümmer anzieht, was regelmäßig gereinigt werden muss, um vorzeitige Ausfälle der Kugelmutter zu vermeiden.

In solchen Anwendungen bedeutet die zusätzliche Unterstützung, die durch die gestapelte Lagerblockkonfiguration bereitgestellt wird, die Schraube kann mit einer viel höheren Geschwindigkeit betrieben werden. Reinigungs- und Zuverlässigkeitsprobleme können mit einem abgedeckten, versiegelten System gelöst werden, das die Schraube schützt und die Wartungsanforderungen erheblich reduziert. Die geschlossene Schraube ist vor Staub und Schmutz geschützt und kann ohne regelmäßige Reinigung eine optimale Leistung und Zuverlässigkeit aufrechterhalten.

In einem solchen System kann der Wagen mit gebohrten Kanälen ausgestattet und mit einer Fettnippel verbunden werden. Dies ermöglicht die Schmierung von einem einzelnen Punkt, ohne das Gehäuse öffnen zu müssen. Da das Gerät niemals geöffnet werden muss, kann begrenzte Mengen an Staub oder Wasser in das System eindringen. Es ist auch in den schmutzigsten Umgebungen geschützt.