Lineaaristen kiskoohjaimien yleiset sovellukset

Lineaariset kiskot ovat monien teollisten sovellusten selkäranka, ja ne tarjoavat alhaisen kitkan ohjauksen ja suuren jäykkyyden kuormille, jotka voivat vaihdella muutamasta grammasta tuhansiin kiloihin. Niiden kokovalikoima, tarkkuusluokat ja esijännitykset tekevät lineaarisista kiskoista sopivia lähes kaikkiin suorituskykyvaatimuksiin.

Syitä lineaaristen kiskojen käytölle on lukuisia, mutta niiden ilmeisimpiä etuja muihin ohjaimiin verrattuna ovat kantavuus, kulkutarkkuus ja jäykkyys. Esimerkiksi pyöreät akseliohjaimet kestävät vain alaspäin tai nostokuormia, kun taas lineaariset kiskoohjaimet kestävät sekä alas-/nousukuormia että momenttikuormia. Ja toisin kuin ristikkäiset rullaohjaimet, joiden matka on usein rajoitettu 1 metriin tai alle, lineaariset kiskot voivat tarjota erittäin pitkiä kulkupituuksia. Liukulaakeroituihin ohjaimiin verrattuna lineaarisilla kiskoilla on suurempi jäykkyys ja jäykkyys, ja niillä on usein paremmat kuormitus-/käyttöikäominaisuudet.

Lineaariohjaimet tarjoavat myös korkean kulkutarkkuuden kiskon yhden tai molempien reunojen tarkan työstön ansiosta, jotka toimivat vertailupintoina. Ja kahdella, neljällä tai kuudella rivillä vierintäelementtejä – joko pallomaisia ​​palloja tai sylinterimäisiä rullia – jäykkyys on korkea ja laakerilohkon taipuma minimaalinen. Kaikki nämä ominaisuudet yhdessä muodostavat lineaarisen ohjausjärjestelmän, joka sopii täydellisesti sovelluksiin, jotka vaativat suurta tarkkuutta, suurta jäykkyyttä ja pitkää käyttöikää.

【Yhden rautatien sovellukset】

Koska lineaarisissa kiskoissa on kuormaa tukevat pallot (tai rullat) kiskon molemmilla puolilla, ne kestävät yliriippuvia kuormia, vaikka käytettäisiin vain yhtä kiskoa. (Sitä vastoin pyöreäakselisia lineaarisia ohjaimia on käytettävä pareittain, kun esiintyy ylikuormituksia.) Tämän ominaisuuden ansiosta monet sovellukset käyttävät yhtä lineaarikiskoa tilan säästämiseksi tai järjestelmän muiden komponenttien kohdistusvirheiden estämiseksi. Tässä on muutamia esimerkkejä sovelluksista, jotka käyttävät yhtä lineaarista kiskoa…

Lineaariset toimilaitteet – Lineaarikiskot ovat usein valittu ohjausmekanismi toimilaitteille, joita käytetään hihnalla, ruuveilla tai pneumaattisilla sylintereillä, koska ne kestävät momenttikuormituksia. Ne voivat myös kestää jopa 5 m/s ajonopeutta, mikä on tärkeää hihna- tai pneumaattisissa käyttöjärjestelmissä.

Yläkuljetusjärjestelmät – Kun kuormat on keskitetty kiskon ja laakerilohkon alle, kuten usein yläpuolisissa kuljetusjärjestelmissä, lineaarikiskot ovat hyvä valinta ohjaukseen. Niiden suuri kantavuus mahdollistaa raskaiden kuormien kuljettamisen, ja lineaarikiskon jäykkyys auttaa jäykistämään koko järjestelmää.

Portaalirobotit – Portaalin ominaispiirre on, että siinä on kaksi X-akselia (ja joskus kaksi Y- ja kaksi Z-akselia). Yksittäiset akselit sisältävät tyypillisesti yhden lineaarikiskon ja niitä käytetään ruuvilla tai hihna- ja hihnapyöräjärjestelmällä. Kahden rinnakkain toimivan akselin (esim. X ja X') avulla saavutetaan erittäin hyvät momenttikapasiteetit, vaikka kummallakin akselilla on vain yksi lineaarinen kisko.

【Kaksikiskosovellukset】

Kun on olemassa suuria momenttikuormia, voidaan lineaarisia kiskoja käyttää pareittain, mikä mahdollistaa momenttikuormituksen jakamisen laakerilohkoihin kohdistuviksi voimiksi. Tässä kokoonpanossa käyttömekanismi voidaan asentaa lineaaristen kiskojen väliin, mikä tekee kokonaisjärjestelmästä erittäin kompaktin. Kahden lineaarisen kiskon sovelluksia ovat:

Lineaariset portaat – Vaiheet ovat tyypillisesti erittäin tarkkoja järjestelmiä, mikä tarkoittaa, että suuri kulkutarkkuus ja minimaalinen taipuma ovat ensiarvoisen tärkeitä. Vaikka kuorma on keskitetty näyttämölle pienellä momenttikuormituksella tai ei lainkaan momenttikuormitusta, käytetään usein kahta lineaarikiskoa varmistamaan, että jäykkyys ja laakerin käyttöikä maksimoidaan.

Työstökoneet – Työstökoneiden tapaan työstötasot vaativat erittäin korkeaa liiketarkkuutta ja jäykkyyttä varmistaakseen, että työkalu tuottaa korkealaatuisia osia. Kahden kiskon käyttö rinnakkain – tyypillisesti kahdella laakerilohkolla kiskoa kohti – varmistaa, että taipuma on minimoitu. Myös työstökoneet kokevat erittäin suuria kuormia, joten kuorman jakaminen neljän laakerilohkon päälle auttaa maksimoimaan laakerin käyttöiän.

Karteesiset robotit – Koska karteesiset robotit käyttävät tyypillisesti vain yhtä lineaarista järjestelmää akselia kohti, on tärkeää, että jokainen akseli kestää suuria momenttikuormituksia. Tästä syystä useimmat karteesiset robottiakselit on rakennettu lineaarisista toimilaitteista, joissa on kaksi lineaarista ohjainta rinnakkain.

Robottikuljetusyksiköt – Kuusiakseliset robotit tarjoavat joustavan liikkeen sovelluksiin, jotka vaativat ulottuvuutta ja pyörimistä moniin suuntiin. Mutta jos robotin on siirryttävä toiselle asemalle tai työalueelle, kaksikiskojärjestelmät voivat toimia "seitsemäntenä akselina", joka kuljettaa koko robotin uuteen paikkaan. Lineaaristen kiskojen merkittävä etu näissä sovelluksissa on kyky yhdistää useita kiskoja erittäin pitkiä matkoja varten – usein yli 15 metriä.

Lineaarikiskot eivät tietenkään ole täydellinen ratkaisu kaikkiin sovelluksiin. Esimerkiksi lineaarikiskot eivät yleensä sovellu kuluttajatilojen sovelluksiin – kuten ovenohjaimet ja laatikon liukukkeet – usein kustannusten vuoksi. Ja lineaarikiskot vaativat erittäin tarkat asennuspinnat, ei vain hyötyäkseen niiden korkeasta kulkutarkkuudesta, vaan myös välttääkseen laakerilohkon takertumisen, mikä voi lyhentää käyttöikää. Ne on myös tuettava täysin, toisin kuin lineaariakselijärjestelmät, jotka voidaan tukea vain päästään. Tämä tarkoittaa, että lineaarikiskon alkukustannukset eivät ole tyypillisesti korkeammat kuin pyöreän akselin tai liukulaakerijärjestelmän, vaan myös valmistelu- ja asennuskustannukset ovat korkeammat.

Lineaariset kiskot voidaan myös pitää kulkuominaisuuksiltaan vähemmän sileinä tai "loveina" kuin muut laakerityypit. Tämä johtuu kosketuksesta, joka syntyy kuormaa kantavien pallojen (tai rullien) ja kulkuteiden välillä. Lineaarisen kiskojärjestelmän esikuormitus, jota usein tehdään jäykkyyden lisäämiseksi, voi pahentaa "lokituksen" tunnetta, kun laakerilohkoa liikutetaan kiskoa pitkin. (Tämä vaikutus häviää, kun laakeria kuormitetaan, mutta havainto usein säilyy.)

Sovelluksiin, jotka eivät vaadi lineaarikiskon kantavuutta, jäykkyyttä tai kulkutarkkuutta, muut lineaariohjaimet – kuten pyöreäakselijärjestelmät, liukulaakeriohjaimet tai jopa ristikkäiset rullaluistimet – voivat olla sopivia ja halvempia.