Ja miten sitä voidaan välttää ...

Gantrit eroavat muun tyyppisistä moni-akselijärjestelmistä (kuten Cartesian robotit ja XY-taulukot) käyttämällä kahta pohja-akselia rinnakkain, kohtisuoran (y) akselin kanssa, joka yhdistää ne. Vaikka tämä kaksois X-akselin järjestely tarjoaa laajan, vakaan jalanjäljen ja sallii porttijärjestelmien toimittamisen korkean kuormituksen, pitkän matkapituuden ja hyvän jäykkyyden, se voi myös johtaa ilmiöön, jota yleisesti kutsutaan telineeksi.

Aina kun kaksi lineaarista akselia on asennettu ja kytketty rinnakkain, on riski, että akselit eivät kuljuu täydellisessä synkronoinnissa. Toisin sanoen, liikkeen aikana yksi X -akselista voi ”jäädä jälkeen” toisesta, ja johtava akseli yrittää vetää jäljellä olevaan kumppaniinsa. Kun tämä tapahtuu, kytkentä (Y) -akseli voi vinoutua - ei enää kohtisuorassa kahteen x -akseliin nähden. Ehto, jossa x- ja y -akselit menettävät ortogonaalisuuden, kutsutaan telineeksi, ja se voi johtaa sitoutumiseen, kun järjestelmä liikkuu X -suuntaan ja mahdollisesti vahingoittavat voimat sekä X- että Y -akseleilla.

Takkeiden järjestelmien teline voi johtua monista suunnittelu- ja kokoonpanotekijöistä, mutta yksi vaikutusvaltaisimmista tekijöistä on X -akselien ajamismenetelmä. Kaksi X -akselia rinnakkain suunnittelijoilla on mahdollisuus ajaa kutakin X -akselia itsenäisesti tai ajaa yhtä akselia ja käsitellä toista "orjana" tai seuraajana, akselina.

Hitaisissa sovelluksissa, joissa on suhteellisen pieni etäisyys kahden x-akselin (lyhyt Y-akselin isku) välillä, voi olla hyväksyttävää ajaa vain yksi X-akseli ja antaa toisen X-akselin olla seuraaja, ilman ajomekanismia. Tässä suunnittelussa keskeinen huolenaihe on akselien välisen yhteyden jäykkyys - toisin sanoen Y -akselin jäykkyys.

Koska ohjattu akseli on käytännössä ”vetämällä” ei-ajatonta akselia pitkin, jos liitäntä niiden välillä on taivuttamista, kiertämistä tai muuta jäähtymätöntä käyttäytymistä, kitkan tai kuormituksen erot kahden x-akselin välillä voivat heti johtaa telineeseen ja sidonta. Ja mitä pidempi y -akseli, sitä vähemmän jäykkä se on. Siksi ”ohjatun seuraajan” järjestely on yleensä suositeltavaa sovelluksille, joissa X-akselien välinen etäisyys on alle metri.

Hienostuneempi käyttöliuos on käyttää erillistä moottoria jokaisella akselilla, kun moottorit synkronoidaan master-orjajärjestelyssä ohjaimen kautta. Tässä järjestelyssä mekaanisten asemien matkavirheet on kuitenkin oltava täydellisesti (tai melkein täydellisesti) sovitettu-muuten teline ja sitoutuminen voivat johtua pienistä poikkeamista etäisyydellä, jonka jokainen akseli kulkee moottoriajoneuvon vallankumousta kohti.

Nopeaa, tarkkuutta koskevia sovelluksia varten valittujen käyttömekanismit ovat tyypillisesti palloruuveja sekä teline- ja hammaspyörä-asemia. Molemmat näistä tekniikoista voidaan sovittaa selektiivisesti samanlaisen lineaarisen virheen aikaansaamiseksi jokaisella akselilla, välttäen joitain virheen pinoamista, jota voi esiintyä vertaansa vailla olevissa asemissa. Koska vyö- ja ketjuasemilla on sävelvirheet, joita on vaikea sovittaa ja kompensoida, niitä ei yleensä suositella porttijärjestelmille, kun X -akselit ovat itsenäisesti ajettuja. Toisaalta lineaariset moottorit ovat erinomainen valinta rinnakkais -akseleille porttijärjestelmissä, koska niillä ei ole mekaanista virhettä ja ne voivat tarjota pitkiä matkapituuksia ja suuria nopeuksia.

Toinen ratkaisu - jonkin verran kompromissia yllä kuvatun kahden vaihtoehdon välillä - on käyttää yhtä moottoria molempien X -akselien ohjaamiseen. Tämä voidaan tehdä kytkemällä moottorivetoisen akselin lähtö toisen akselin tuloon etäisyyden kytkemisen kautta (jota kutsutaan myös yhdistäväksi akseliksi). Tämä kokoonpano eliminoi toisen moottorin (ja siihen tarvittavan synkronoinnin).

Etäisyyden kytkentä on kuitenkin tärkeä. Jos akselien välillä siirrettävä vääntömomentti aiheuttaa kytkennän kokemuksen ”loppuu”, teline ja sitoutuminen voi silti tapahtua. Tämä kokoonpano on usein hyvä vaihtoehto, kun X -akselien välinen etäisyys on yhden ja kolmen metrin välillä, kohtalaisella kuormituksella ja nopeusvaatimuksilla.

Toinen tekijä, joka voi aiheuttaa telineen portausjärjestelmissä, on kahden X -akselin välisen asennustarkkuuden ja yhdensuuntaisuuden puute. Aina kun kaksi lineaarista opasta on asennettu ja käytetään rinnakkain, ne vaativat tietyn toleranssin rinnakkaismin, tasaisuuden ja suoruuden välttämiseksi laakereiden ylikuormittamisesta yhdellä tai molemmilla oppailla. Puurujärjestelmissä, joissa X -akselit yleensä sijaitsevat kaukana toisistaan ​​(y -akselin pitkän matkan vuoksi), X -akselien kiinnitys ja yhdensuuntaisuus muuttuvat vielä kriittisemmiksi, kun kulmavirheet monistetaan pitkillä matkoina.

Eri opastekniikat vaativat vaihtelevia tarkkuustasoja rinnakkaisuuden, tasaisuuden ja suoruuden kannalta. Gantry -sovelluksissa paras lineaarinen opastekniikka rinnakkaisille X -akseleille on tyypillisesti se, joka tarjoaa eniten "anteeksiantoa" kiinnitys- ja kohdistusvirheissä samalla kun se tarjoaa tarvittavan kuormituksen ja jäykkyyden.

Kierrättävä pallo- tai rullaprofiilit kiskooppaat tarjoavat tyypillisesti kaikkien lineaaristen ohjaustekniikoiden suurimman kuormituksen ja jäykkyyden, mutta kun niitä käytetään rinnakkaiskokoonpanossa, ne vaativat erittäin tarkan asennuskorkeuden ja yhdensuuntaisuuden toleranssit sitoutumisen välttämiseksi. Jotkut valmistajat tarjoavat "itse kohdistavia" versioita kierrättävistä kuulalaakereista, jotka kykenevät kompensoimaan jonkin verran väärinkäyttöä, vaikka jäykkyys ja kuormituskapasiteetti voivat vähentyä.

Toisaalta tarkkuusradalla toimivat ohjauspyörät vaativat vähemmän tarkkuutta asennuksessa ja kohdistamisessa kuin profiloidut rautatieoppaat. Ne voidaan jopa asentaa kohtalaisen epätarkkoihin pintoihin aiheuttamatta juoksukysymyksiä, kuten chattering ja sitoutuminen, jopa silloin, kun kahta kappaletta käytetään rinnakkain.

Vaikka kohdistus voidaan tehdä yksinkertaisilla työkaluilla, kuten valintaosoittimilla ja johdolla, porttijärjestelmiin osallistuvat pitkät pituudet tekevät tästä usein epäkäytännöllistä. Lisäksi useiden rinnakkaisten ja kohtisuorien akselien kohdistaminen lisää monimutkaisuutta ja vaatii aikaa ja synnytystä eksponentiaalisesti.

Siksi laser -interferometri on usein paras työkalu varmistaaksesi suorat, tasaisuus ja ortogonaalisuus portti -akselien välillä.