Lisää kaksoisohjainkiskojen geometriasta.

Lineaariset ohjausjärjestelmät sisältävät ohjauskiskoja, liukumäkiä ja polkuja. Teollisuus luokittelee ne myös muutamiin perustyyppeihin - mukaan lukien profiilikiskot, laatikon liukukappaleet, lineaarilaakerit, ohjauspyörät ja liukulaakerit. Tyypillinen järjestely sisältää kiskon tai akselin sekä vaunut ja juoksulohkot. Ne voidaan erottaa myös kosketusmenetelmällä, joko liukumalla tai vierimällä.

Rullaohjaimien tärkein tehtävä on vähentää kitkaa koneissa. Niitä käytetään erilaisissa sovelluksissa edistyneistä puolijohdevalmistuslaitteista suuriin työstökoneisiin ja rakennuslaitteisiin.

Puolijohteiden valmistuslaitteet tai tarkastuslaitteet, jotka vaativat suurta tarkkaa paikannusta, ovat hyvä sovellus lineaarisille ohjaimille. Leikkauskoneissa käytetään lineaarisia ohjaimia liukukoskettimien lineaariliikelaakereiden sijasta, jotta voidaan käsitellä lämpötilan nousua ja kestävyysongelmia, jotka liittyvät jatkuvasti kasvaviin syöttönopeuksiin.

Klassinen profiilikiskojen käyttökohde on työstökoneteollisuudessa, jossa kantavuus, jäykkyys ja tarkkuus ovat ensiarvoisen tärkeitä. Lääketieteellisissä laitteissa, kuten CAT-skannaus, MRI ja röntgenlaitteet, neliömäiset kiskot ovat yleisempiä.

Toisaalta pyöreät kiskot voivat tarjota useita etuja, joista yksi on kyky kulkea tasaisesti, kun ne on asennettu epätäydellisille pinnoille, joiden tasaisuusvirhe määritellään yli 150 μm/m.

Puhdastila- ja elintarviketeollisuussovelluksiin, jotka eivät siedä saastumista, vierintäelementtejä käyttävät lineaariohjaimet (sekä liukulaakerijärjestelmät) eivät sovellu voiteluvaatimusten vuoksi.

Joissakin sovelluksissa, jotka vaativat erittäin suurta tarkkuutta ja tarkkuutta, käytetään nestemäisiä laakereita parhaan mahdollisen tarkkuuden ja tarkkuuden saavuttamiseksi. Nämä ovat hydrostaattisia tai aerostaattisia laakereita, joissa käytetään korkeapaineista nestettä kiskon ja vaunun välissä. Ne ovat kalliimpia ja vaikeampia valmistaa kuin muut lineaariset vaihtoehdot, mutta ne saavat huipputarkkuuden ja tarkkuuden.

Tärkeitä näkökohtia valittaessa lineaariliikkeen vierintäohjainta ovat kuormitus (sekä staattinen että käytetty), isku ja nopeus sekä haluttu tarkkuus ja tarkkuus sekä vaadittu käyttöikä. Myös esilataus on joskus tarpeen sovelluksen vaatimuksista riippuen. Voitelu on toinen tärkeä näkökohta, kuten kaikki menetelmät, joilla minimoidaan lineaarisen ohjausjärjestelmän saastuminen ympäristötekijöistä, kuten pölystä ja muista epäpuhtauksista, käyttämällä palkeita tai erityisiä tiivisteitä.

Lineaariset ohjauskiskot ja laakerit tarjoavat suuren jäykkyyden ja hyvän kulkutarkkuuden. Ne eivät kestä vain alas-, ylöspäin- ja sivukuormituksia, vaan ne kestävät myös ulkopuolisia tai momenttikuormia. Tietysti mitä suurempi lineaarinen kisko ja laakerijärjestelmä on, sitä enemmän sillä on momenttikapasiteettia, mutta laakerien kulkuratojen järjestely – kasvot vastakkain tai selkä vastakkain – vaikuttaa myös sen kantaman riippukuorman määrään. .

Vaikka face-to-face -rakenne (tunnetaan myös nimellä X-järjestely) tarjoaa tasaisen kuormituskapasiteetin kaikkiin suuntiin, se johtaa lyhyempään momenttivarteen, jota pitkin kohdistuu ulkoisia kuormia, mikä vähentää momenttikuormituskykyä. Takaisin vastakkainen järjestely (tunnetaan myös nimellä O-järjestely) tarjoaa suuremman momenttivarren ja suuremman momentin kuormituskapasiteetin.

Mutta jopa selkä vastakkain -järjestelyssä lineaarisilla ohjaimilla on suhteellisen lyhyt etäisyys kulkuteiden välillä (oleellisesti sama kuin kiskon leveys), mikä rajoittaa niiden kykyä käsitellä Y-suunnassa roikkuvien kuormien aiheuttamia vierintämomentteja. . Tämän rajoituksen torjumiseksi käyttämällä kahta kiskoa rinnakkain - joko yhdellä tai kahdella laakeria kummallakin kiskolla - mahdollistaa vierintämomentin jakamisen kunkin laakerilohkon voimiksi. Koska lineaarisilla laakereilla on paljon suurempi voimankesto kuin momenttien (erityisesti vierintämomenttien) suhteen, laakereiden käyttöikää voidaan pidentää merkittävästi. Toinen etu kaksoisohjainkiskojen käytöstä ja momenttien jakamisesta voimiksi on se, että lineaarilaakerit taipuvat yleensä vähemmän puhtaiden voimien vaikutuksesta kuin momenttikuormien vaikutuksesta.

Monet lineaariset toimilaitteet sisältävät kaksi kiskoa rinnakkain käyttömekanismin - hihnan, ruuvin tai lineaarimoottorin - kanssa, jotka on sisällytetty kiskojen väliin. Vaikka ei ole välttämätöntä, että käyttövoimaa keskitetään ohjauskiskojen väliin, tämä auttaa varmistamaan tasaisen kuormituksen kaikille laakereille ja vähentää hammastusta tai epätasaisia ​​käyttövoimia jokaisessa kiskossa ja laakerisarjassa. Tämä järjestely vähentää myös toimilaitteen korkeutta, mikä tekee siitä suhteellisen kompaktin, kun otetaan huomioon kaksoisohjainkiskojen suuri kuormitus ja momenttikapasiteetti.