Moni-akselin vaiheet ja pöydät

Menevät ovat päivät, jolloin konesuunnittelijoiden ja rakentajien oli valittava oman lineaarisen järjestelmänsä rakentamisen välillä tyhjästä tai asettua rajoitetulle valikoimalle ennalta koottuja järjestelmiä, jotka useimmissa tapauksissa olivat epätäydellisiä soveltuvuuksiinsa. Valmistajat tarjoavat nykyään järjestelmiä, jotka perustuvat moniin käyttömekanismeihin - palloruuveihin, vyöihin, telineisiin ja hammaspyöriin, lineaarisiin moottoreihin ja pneumatiikkaan - oppaan ja asuntovaihtoehtojen kanssa, jotka sopisivat käytännöllisesti katsoen kaikkiin sovelluksiin, ympäristöön tai avaruusrajoitteisiin. Insinöörien dilemma on nyt vähemmän etsimällä järjestelmän, joka toimii heidän sovellukselleen, ja enemmän parhaan ratkaisun valitsemisesta laajasta käytettävissä olevista kokoonpanoista.

Monet avustajat on luotu auttamaan tässä valintaprosessissa. Nämä ovat tyypillisesti taulukon muodossa, joka näyttää avainsovellusparametrit verrattuna järjestelmätyyppiin, symboleilla kunkin järjestelmän soveltuvuuden arvioimiseksi jokaiselle parametrille. Vaikka tämä asettelu tarjoaa nopean, visuaalisen viitteen, se kaipaa joitain kunkin järjestelmän kykyjen ja heikkouksien hienompia kohtia. Yritettäessä kaivaa vähän syvemmälle, seuraavassa ääriviivat tarkastellaan yleisimpien esiasennettujen lineaaristen järjestelmien tyyppien erityisiä vahvuuksia ja rajoituksia.

【Vyöhyttyjä järjestelmiä】

Hihnakäyttöjärjestelmät tunnustetaan parhaiten kyvystään kulkea pitkiä pituuksia. He kykenevät myös saavuttamaan suuria nopeuksia, koska hihnan käyttömekanismit eivät käytä kierrättäviä elementtejä. Kun pari on kiertäviä oppaita, kuten nokkatelat tai pyörät, vyöt voivat tyypillisesti saavuttaa nopeuden jopa 10 m/s. Vyöhön ohjaamat järjestelmät sopivat myös ankariin ympäristöihin, koska roskien vaurioituneita liikkuvia elementtejä ei ole, ja polyuretaanivihan materiaali kestää yleisimmät kemiallisen saastumisen tyypit.

Vyöhyttyjen järjestelmien ensisijainen haitta on, että vyöt venyvät. Jopa teräsvahvistetut vyöt, joita useimmat järjestelmän valmistajat käyttävät, kokevat lopulta jonkin verran venytystä, mikä heikentää toistettavuutta ja matkatarkkuutta. Vyöhäällä olevat järjestelmät ovat myös enemmän resonanssia kuin muun tyyppisillä asemilla hihnan joustavuuden vuoksi. Vaikka asianmukainen aseman viritys voi kompensoida tätä, sovelluksilla, joilla on korkea kiihtyvyys- ja hidastuvuusaste ja/tai raskaat kuormat, voi kokea epätoivotut asettumisajat.

【Palloruuvivetojärjestelmät】

Suurten työntökuormien ja korkean paikannustarkkuuden kohdalla palloruuvivetoiset järjestelmät ovat yleensä ensimmäinen valinta. Ja hyvästä syystä. Preloadoitujen mutterien avulla palloruuvit tarjoavat takaiskuvapaan liikkeen ja voivat saavuttaa erittäin korkean paikannustarkkuuden ja toistettavuuden. Lyytteet vaihtelevat välillä 2 mm - 40 mm, sallivat myös kuulusruuvien järjestelmien täydentämisen laajalle nopeusvaatimuksille ja voivat estää taustan pystysuorissa sovelluksissa.

Matkapituus on palloruuvivetoisten järjestelmien perusrajoitus. Ruuvin pituuden kasvaessa sallittu nopeus pienenee, koska ruuvin taipumus nousee oman painonsa alla ja kokemuksen piiskaamisesta. Palloruuvin tuet voivat auttaa torjumaan tätä vaikutusta, mutta tilan ja järjestelmän kokonaiskustannusten kustannuksella.

【Teline- ja hammaspyöräpohjaiset järjestelmät】

Teline- ja hammaspyöräjärjestelmät tuottavat suuria työntövoimia ja voivat tehdä niin käytännöllisesti katsoen rajoittamattomilla matkapituuksilla. Niiden suunnittelu mahdollistaa myös useita vaunujen käytön samassa järjestelmässä, mikä on hyödyllistä sovelluksille, jotka vaativat vaunujen liikkumista itsenäisesti, kuten suuret pakkausjärjestelmät pakkaus- ja autoteollisuudessa.

Vaikka yleensä korkealaatuisia, heikkohenkilöstö- ja hammaspyöräjärjestelmiä on saatavana, niillä on alhaisempi paikannustarkkuus kuin muilla käyttövaihtoehdoilla. Ja koneistusten hammasprofiilista ja laadusta riippuen teline- ja hammaspyörävetojärjestelmät voivat tuottaa korkean melun verrattuna muihin lineaarisiin järjestelmiin.

【Lineaariset moottorivetoiset järjestelmät】

Lineaarimoottoreita pidetään perinteisesti liian kalliina useimmissa sovelluksissa, ja nyt käytetään lineaarisia moottoreita tehtävien sijoittamiseen ja käsittelemiseen, kuten pakkaukset ja kokoonpano. Alhaisemmat kustannukset ovat vaikuttaneet tähän suuntaukseen, mutta insinööreille lineaaristen moottorien houkuttelevat ominaisuudet ovat niiden nopea kyky, korkea paikannustarkkuus ja alhaiset huoltovaatimukset. Lineaariset moottorit tarjoavat myös kyvyn, kuten teline- ja hammaspyöräjärjestelmät, integroida useita riippumattomia vaunuja yhteen järjestelmään.

Koska niillä ei ole mekaanisia komponentteja, jotka estävät kuormituksen putoamisen valvonta-olosuhteissa, lineaarisia moottoreita ei yleensä suositella käytettäväksi pystysuunnassa. Niiden avoin muotoilu yhdessä voimakkaiden magneettien läsnäolon kanssa tekee niistä myös alttiita saastumiselle ja roskille, erityisesti metallilastuille ja lastuille.

【Pneumaattiset ohjatut järjestelmät】

Kun edullinen tehonsiirtolähde on ilma, pneumaattiset lineaariset järjestelmät sopivat laskuun. Yksinkertaisen, pisteen ja pistemäärän liikettä varten pneumaattiset ohjatut järjestelmät voivat olla taloudellisin ja yksinkertaisin integrointi. Useimmat pneumaattiset lineaariset järjestelmät on suljettu alumiinikoteloon, mikä mahdollistaa loppukantereiden ja suojakannen sisällyttämisen.

Pneumaattisissa järjestelmissä on alhaisin tarkkuus ja jäykkyys tässä käsitellyt tyypit, mutta niiden päärajoitus on kyvyttömyys pysähtyä väliasentoihin.

Sovelluksesta riippumatta, kun tarkastellaan ennakkoluulotettujen lineaaristen järjestelmien vaihtoehtoja, aloita neljällä primaarisovellusparametrilla-liitettävällä, kuormalla, nopeudella ja tarkkuudella. Kun näiden kriteerien suuruus ja merkitys on määritetty, muut parametrit, kuten melu, jäykkyys ja ympäristötekijät, voivat auttaa kaventamaan kenttää ja tekemään lopullisen koon ja valinnan vähemmän aikaa vieviä.