Mekaanisten automaatiojärjestelmien haaste on aiemmin ollut sähkö- tai mekaanisten moottorien pyörimisliikkeen onnistunut muuntaminen hyödyllisiksi lineaarisen liikkeen muodoiksi. Läpimurto tässä suhteessa kuljetinhihnajärjestelmä edustaa yhtä ensimmäisistä hyödyllisistä kierto- ja lineaarisen liikkeen muuntamisen toteutuksista käytettäväksi tuotantoympäristössä. Nämä järjestelmät kykenevät kuljettamaan monenlaisia ​​raaka -aineita ja työkappaleita paljon tehokkaammin kuin aikaisemmin voitiin suorittaa käyttämällä raa'ita mekaanisia voimia ja ovat erittäin hyödyllisiä tuotantoympäristöissä.

Nykyään merkitsevä tekniikkatyö kiertoliikkeen muuntamisen alalla on tuottanut monipuolisen luokan lineaarisia mekaanisia toimilaitteita, jotka ovat hyödyllisiä monille edistyneille automaatiosovelluksille. Haasteena on asianmukaisen toimilaitteen valitseminen haluttuun toiminnallisuuteen, olipa kyse sitten raaka -aineiden liikkumisesta valmistusympäristössä tai edistyneempien liikejärjestelmien rakentaminen, joka on suunniteltu siirtämään työkalujen tarkkoja paikkoja.

Oikean lineaarisen mekaanisen toimilaitteen valitsemiseksi on otettava huomioon joitain tärkeitä näkökohtia, kuten haluttu kuormituskyky tai työntövoima ja välttämätön aivohalvausetäisyys. Vaikka nämä ovat ensisijaisia ​​näkökohtia, toisilla, kuten huoltokannalla, on varmasti tärkeä rooli.

Kaksi laajasti käytettyä koneistettujen lineaaristen toimilaitteiden tyyppiä erotetaan käyttömekanismeillaan- hihnavetoiset ja kuulusruuvivetoiset toimilaitteet. Molempia tyyppejä käytetään samanlaisissa sovelluksissa, mutta nämä kaksi eroavat merkittävästi toiminnassa. Jokaisella tyypillä on ainutlaatuiset vahvuudet ja tärkeät rajoitukset, jotka on harkittava huolellisesti toimilaitteen valinnassa.

Vyöpohjaiset toimilaitteet

Vyöpohjainen toimilaite toimii samoilla periaatteilla kuin kuljetinhihnajärjestelmä. Hihnakäyttö kääntää kiertoliikkeen lineaariseen liikkeeseen jakohihnan kautta, joka on kytketty kahden pyöreän hihnapyörän väliin. Ajakihna on yleensä valmistettu kuituvahvistetusta elastomeerista, mutta monet muut vyömateriaalit ovat saatavilla vaativimpiin sovelluksiin. Vyö sisältää hampaita, jotka ovat rajapinnan roottorin hihnapyörien kanssa vääntömomentin tehokkaaseen siirtämiseksi ja liukumisen estämiseksi. Vyöhyökkäys on suljettu alumiinirunkoon, kun kuljetus kulkee päällä, ja vetoakselin rajapinta sijaitsee tyypillisesti kohtisuorassa toimilaitteen sivulle.

Palloruuvivetoiset toimilaitteet

Palloruuvivetoisen toimilaitteen takana oleva perusperiaate on olennaisesti parannus lyijäruuvivetoiseen järjestelmään verrattuna. Kuulukorutettuissa toimilaitteissa kuulusruuvin kierto ajaa kuulumutterin/asennettua vaunua johtuen siitä, että nastan ja palloruuvin välinen rajapinta on olennaisesti kuulalaakerijärjestelmä, jossa kovetetut teräspallot pähkinätelossa kilparataa pitkin nasta. Samoin kuin vyöpohjainen toimilaite, palloruuvivetoisen toimilaitteen ajokomponentit suljetaan alumiinirungon sisällä, kun vaunu liikkuu päällä. Päinvastoin kuin vyöpohjaiset toimilaitteet, vetoakselin rajapinta sijaitsee palloruuvin linjassa, toimilaitteen päässä.

Kunkin vahvuudet ja rajoitukset

Vyöhäältä johtuvat toimilaitteet ovat yleensä parempia sovelluksille, jotka vaativat pitkiä matka-etäisyyksiä, jotka voidaan saavuttaa kustannustehokkaammin kuin voitaisiin saavuttaa samanpituisella palloruuvivetoisella toimilaitteella. Lisäksi vyöpohjainen toimilaite on yleensä tehokkaampi, sillä sillä on vähemmän kriittisiä liikkuvia osia, mikä tekee vähemmän työvoimavaltaista huoltoa. Tästä huolimatta hihnan riittävä jännitys on kriittinen vääntömomentin asianmukaisen siirron varmistamiseksi, ja hihnan uudelleenkirjoitus jaksollisilla huoltojaksoilla on yleensä tarpeen.

Vaihtoehtoisesti kuulusruuviyksikkö muistuttaa läheisesti liikkuvaa kuulalaakerijärjestelmää ja pystyy siten kuljettamaan suurempia kuormia ja saavuttamaan suuremman työntövoiman. Tästä syystä palloruuvivetoiset toimilaitteet ovat ihanteellisia sovelluksissa, joissa suurten, raskaiden kuormien sijoittaminen voi olla tarpeen tarkkuuden korkealle. Palloruuvin jaksollista voitelua voidaan tarvita tietyn toimilaitteen suunnittelusta riippuen.

Kahden toimilaitteen tyypin välinen lisävertailu paljastaa vyöpohjaiselle toimilaitteelle lisähakut yksinkertaisuudestaan ​​ja tehokkuudestaan ​​huolimatta. Suurempiin kuormitus-/työntötarpeisiin tarvitaan huomattavasti paksumpia vyöjä. Vyöt ovat myös alttiita iskukuormille, vaikka tätä huolta voidaan lieventää tietyssä määrin hihnamateriaalien huolellisella valinnalla, jotka voivat lisätä voimakkuutta joustavuuden kustannuksella. Lisäksi hihnan haavoittuvuuden pidentymiselle, palloruuvitoimilaitteiden paikannustarkkuus on yleensä parempi kuin vyöpohjaisten toimilaitteiden. Tämän vuoksi palloruuvivetoiset toimilaitteet ovat edullisia sovelluksille, jotka vaativat korkeaa luotettavuutta ja toistettavuutta pitkillä ajanjaksoilla. Palloruuvivetoiset toimilaitteet ovat suositeltava valinta korkealle kiihtyvyydelle ja suurille työntövoimille, koska hihnanhihnapyörä on alttiina roottorin liukumiselle tällaisten toistuvien vaatimusten alla.

Yhteenvetona voidaan todeta, että palloruuvivetoiset toimilaitteet ovat parempi valinta sovelluksissa, joissa vaaditaan korkean kuormitus- ja/tai työntövoiman, sekä erittäin tarkan sijainnin kanssa. Hyötyhyökkäystoimilaitteet ovat kuitenkin korkean hyötysuhteensa ja yksinkertaisuuden vuoksi edelleen parempi valinta sovelluksille, joissa on alhaisemmat kuormat, etenkin kun tarvitaan suurempia nopeuksia. Vyöhäältä toimivit toimilaitteet voivat myös olla kustannustehokas ratkaisu pitkille iskulle. Vaikka hihnohjattujen ja palloruuvivetyjen mekaanisten toimilaitteiden välillä valittava tehtävä voi tuntua pelottavalta. Ensi silmäyksellä kunkin suunnittelun vahvuudet ja heikkoudet tarjoavat selkeät valinnat jokaiselle ainutlaatuiselle sovellukselle.