रैखिक प्रणाली डिज़ाइन करते समय सपोर्ट, गाइड, ड्राइव और सील पर विचार करें। रैखिक प्रणाली डिज़ाइन शुरू करने से पहले अपनी सटीकता, दोहराव, लोडिंग और पर्यावरणीय आवश्यकताओं को समझें।

कम घर्षण, उच्च कठोरता वाले बॉल गाइड एक रेल (ऊपर) या दो (नीचे) पर टिके रहते हैं। इस प्रदर्शन के बदले में ज़्यादा लागत और ज़्यादा शोर होता है।

दो बिंदुओं के बीच सबसे छोटा रास्ता एक सीधी रेखा होती है। लेकिन अगर आप एक रेखीय-गति प्रणाली डिज़ाइन कर रहे हैं, तो आपको बिंदु A और B के बीच संरचनात्मक सहारे, गाइड, ड्राइव, सील, स्नेहन और सहायक उपकरणों पर विचार करना होगा।

चाहे आप मानक भागों का उपयोग करके अपने सिस्टम को शुरू से डिजाइन और निर्माण करने का निर्णय लें या आपके लिए इंजीनियर किया गया सिस्टम खरीदें, शुरू से ही सही विकल्प चुनने से चीजों को लंबे समय तक चलते रहने में मदद मिलेगी।

समर्थन और मार्गदर्शन

एक रैखिक प्रणाली बनाने का शाब्दिक अर्थ है ज़मीन से शुरुआत करना — एक संरचनात्मक-समर्थन प्रणाली के साथ। इस समर्थन प्रणाली का मुख्य घटक आमतौर पर एक एल्युमीनियम एक्सट्रूज़न होता है।

आप बेस एक्सट्रूज़न की माउंटिंग सतह और रैखिक गाइड माउंट की सतह को उन अनुप्रयोगों के लिए मशीनीकृत कर सकते हैं जिनमें सटीक स्थिति की आवश्यकता होती है। कम सटीकता वाले, परिवहन-प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए, भार के तहत झुकने से बचने और एक्सट्रूज़न के दौरान विकृति को रोकने के लिए बेस को अनुकूलित करें।

एक मज़बूत आधार प्रणाली को केवल अंतिम आधारों पर टिकाए रखता है। हल्के एक्सट्रूज़न को अपनी पूरी लंबाई में बीच-बीच में आधारों की ज़रूरत पड़ सकती है।
गति को सुगम बनाने के लिए गाइड आधार से जुड़े होते हैं। इनके मुख्य प्रकार बॉल गाइड, व्हील गाइड और स्लाइड या प्रिज़्म गाइड हैं।
बॉल गाइड सबसे भारी पेलोड ले जाते हैं और सबसे ज़्यादा कठोर होते हैं। इनके सिंगल या डुअल-रेल कॉन्फ़िगरेशन कम घर्षण के साथ चलते हैं। इनकी कमियाँ हैं ज़्यादा लागत और ज़्यादा शोर।

व्हील गाइड कम घर्षण और उच्च कठोरता के साथ 10 मीटर/सेकंड तक की गति से काम करते हैं। हालाँकि, शॉक लोड उन्हें नुकसान पहुँचा सकते हैं।
स्लाइड गाइड में, प्रिज्म के आकार के पॉलीमर बुशिंग प्रोफ़ाइल सतह पर लगे होते हैं। पॉलीमर उन्हें शांत गति से चलने और उच्च आघात भार सहने में मदद करता है। ये धूल, धूल, तेल और रसायनों से दूषित वातावरण को सहन कर लेते हैं, लेकिन बॉल या व्हील गाइड की तुलना में धीमी गति से और हल्के भार के तहत काम करते हैं, जैसा कि उनकी पीवी रेटिंग से पता चलता है, जो उनके द्वारा सहन किए जा सकने वाले दबाव और वेग का गुणनफल है।

बॉल स्क्रू और बेल्ट, रैखिक प्रणालियों के लिए उपलब्ध ड्राइव तकनीकों में से हैं। बेल्ट ड्राइव शांत होते हैं और उच्च-थ्रूपुट, कम-सटीकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होते हैं। अधिक महंगे बॉल-स्क्रू ड्राइव उच्च दक्षता, सटीकता और कठोरता प्रदान करते हैं।

प्रेरक शक्ति

ड्राइव कैरिज को वांछित स्थिति में ले जाते हैं। सबसे आम ड्राइव तकनीकें बॉल-स्क्रू ड्राइव, लीडस्क्रू ड्राइव और बेल्ट ड्राइव हैं।

बॉल-स्क्रू ड्राइव में, बॉल बेयरिंग एक थ्रेडेड शाफ्ट — बॉल स्क्रू — के खांचे के साथ चलते हैं और एक बॉल नट के माध्यम से पुनः प्रवाहित होते हैं। चूँकि बेयरिंग भार साझा करते हैं, इसलिए बॉल-स्क्रू ड्राइव की थ्रस्ट क्षमता अपेक्षाकृत अधिक होती है।

परिणाम पूर्ण सटीकता है, जिसे अपेक्षित और वास्तविक स्थिति के बीच अधिकतम त्रुटि के रूप में परिभाषित किया जाता है, जो 0.005 मिमी तक होती है। ग्राउंड और प्रीलोडेड बॉल स्क्रू वाले सिस्टम सबसे सटीक होते हैं।

इन प्रणालियों की थ्रस्ट क्षमता 40 kN तक और कठोरता उच्च होती है। इनकी क्रांतिक गति स्क्रू रूट व्यास, असमर्थित लंबाई और अंतिम-आधार विन्यास द्वारा निर्धारित होती है। एक नए स्क्रू सपोर्ट के साथ, स्क्रू-चालित इकाइयाँ 12 मीटर तक की यात्रा कर सकती हैं और 3,000-rpm इनपुट गति स्वीकार कर सकती हैं। बॉल-स्क्रू ड्राइव 90% की यांत्रिक दक्षता प्रदान करते हैं, इसलिए उनकी उच्च लागत अक्सर कम बिजली आवश्यकताओं से संतुलित हो जाती है।

रैखिक प्रणाली समर्थन आमतौर पर एल्यूमीनियम एक्सट्रूज़न होते हैं जिन्हें अतिरिक्त परिशुद्धता के लिए मशीन किया जा सकता है।

लीडस्क्रू ड्राइव, बॉल-स्क्रू ड्राइव की पूर्ण पोजिशनिंग सटीकता की बराबरी नहीं कर सकते, लेकिन उनकी पुनरावृत्ति क्षमता - समान गति और मंदी दर पर समान दिशा से आने पर संचालन के दौरान किसी स्थान पर वापस लौटने की क्षमता - 0.005 मिमी है। इनका उपयोग निम्न से मध्यम-ड्यूटी-साइकिल पोजिशनिंग में किया जाता है और ये चुपचाप काम करते हैं।

बेल्ट ड्राइव उच्च-थ्रूपुट परिवहन अनुप्रयोगों में 10 मीटर/सेकंड तक के वेग और 40 मीटर/सेकंड2 तक के त्वरण के साथ काम करते हैं।

स्नेहन और सीलरैखिक उपकरणों के लिए

अधिकांश गाइड सिस्टम और ड्राइव सिस्टम को स्नेहन की आवश्यकता होती है। स्नेहन फिटिंग तक आसान पहुँच सुनिश्चित करके आप भविष्य में निवारक रखरखाव को आसान बना सकते हैं। उदाहरण के लिए, कैरिज पर स्थापित ज़र्क फिटिंग एक स्नेहन नेटवर्क को फीड कर सकती है जो स्थापना के दौरान और समय-समय पर रखरखाव के दौरान बॉल स्क्रू और रैखिक-बेयरिंग सिस्टम दोनों की सेवा करता है।

रैखिक ड्राइव यूनिट में एक चुंबकीय सील होती है। स्टेनलेस स्टील की पट्टी कैरिज के ठीक आगे उठती है और चुंबकों और एंड कैप पर लगे स्प्रिंग-लोडेड एंकर की बदौलत उसके ठीक पीछे बंद हो जाती है।

प्रिज़्म गाइड रखरखाव-मुक्त होते हैं। स्लाइड की पॉलीमर सामग्री में स्वाभाविक चिकनाई होती है, और चिकनाईयुक्त फ़ेल्ट वाइपर हर स्ट्रोक पर चिकनाई की पूर्ति करते हैं।

सील स्नेहक को अंदर और दूषित पदार्थों को बाहर रखती हैं। एक प्रकार की सील चुंबकीय पट्टी होती है - स्टेनलेस स्टील की चुंबकीय पट्टियाँ जो चैनल के एक सिरे से दूसरे सिरे तक फैली होती हैं। ये पट्टियाँ अंतिम कैप से जुड़ी होती हैं और तनाव बनाए रखने के लिए स्प्रिंग-लोडेड होती हैं। ये कैरिज में एक गुहा से होकर गुजरती हैं, जिससे पट्टी, कैरिज के ठीक आगे और पीछे, चुम्बकों से ऊपर उठ जाती है क्योंकि यह सिस्टम से होकर गुजरती है।
एक वैकल्पिक सीलिंग तकनीक, प्लास्टिक कवर बैंड, में अनुकूल रबर स्ट्रिप्स का इस्तेमाल होता है जो बेस एक्सट्रूज़न के साथ ज़िप-टॉप फ़्रीज़र बैग की तरह जुड़ जाती हैं। जीभ और नाली के आकार की प्रोफाइल मिलकर एक भूलभुलैया जैसी सील बनाती है जो कणों को अंदर आने से रोकती है।

एक और बात ध्यान देने योग्य है कि आप अपनी मोटर कैसे लगाएँगे। मोटर हाउसिंग और कपलिंग को मोटर फ्लैंज पर बोल्ट के आकार और बोल्ट-सर्कल व्यास, मोटर पायलट व्यास, और मोटर शाफ्ट व्यास और लंबाई के साथ मेल खाना चाहिए।

कई मोटरों के आयाम NEMA मानकों के अनुरूप होते हैं, लेकिन कुछ मोटरें निर्माता और मॉडल-विशिष्ट होती हैं। किसी भी स्थिति में, सामान्य ब्लैंक से मशीनीकृत लचीले मोटर माउंट लगभग किसी भी मोटर पर गारंटीकृत संरेखण के साथ आसानी से लगाए जा सकते हैं।

अनुकूल रबर इंटरलॉक प्लास्टिक कवर बैंड को सुरक्षित रखते हैं और कणों को बाहर रखते हैं।

मिश्रण और मैच

ड्राइव और गाइड का हर संयोजन उपयोगी नहीं होता। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, आपको ज़्यादातर लीडस्क्रू बॉल या स्लाइड गाइड चलाते हुए दिखाई देंगे; बॉल स्क्रू बॉल या स्लाइड गाइड के साथ जुड़े हुए होंगे; और बेल्ट बॉल, स्लाइड या व्हील गाइड चलाते हुए दिखाई देंगे।

एक बॉल-स्क्रू ड्राइव, बार-बार गति के लिए एक बॉल गाइड और उच्च बलों और आघूर्णों को संभालने वाली एक कठोर प्रणाली के साथ मिलकर काम करता है। ऐसी प्रणालियाँ उच्च भार और उच्च ड्यूटी चक्रों वाले सटीक-स्थिति निर्धारण अनुप्रयोगों में, जैसे मशीन टूल्स पर गियर ब्लैंक्स को लोड और अनलोड करना, अच्छी तरह से काम करती हैं।

बेल्ट-चालित, बॉल-गाइडेड इकाइयाँ भारी पेलोड और उच्च आघूर्ण भार वाले उच्च-गति, उच्च-त्वरण अनुप्रयोगों के लिए होती हैं। ये इकाइयाँ ऐसे आधारों पर काम करती हैं जो एक अंतराल को फैलाते हैं और या तो सिरों पर या रुक-रुक कर समर्थित होते हैं। पैलेटाइज़िंग कैन एक अनुप्रयोग है।
बेल्ट-चालित, स्लाइड-निर्देशित रैखिक प्रणालियाँ कम लागत वाली इकाइयाँ हैं जो शांत होती हैं और कम रखरखाव की आवश्यकता होती है। ये मध्यम गति और त्वरण पर काम करती हैं, लेकिन प्रभाव भार को बेहतर ढंग से प्रबंधित करती हैं। चुंबकीय आवरण बैंड लगाने से यह प्रणाली उच्च कण सामग्री वाले वातावरण और शीट-मेटल स्प्रे उपचार जैसी वाश-डाउन आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त हो जाती है।

चूँकि व्हील गाइड को बॉल गाइड की तुलना में कम रखरखाव की आवश्यकता होती है, लेकिन स्लाइड की तुलना में ज़्यादा, बेल्ट से चलने वाले पहिये एक और मध्यम-लागत, कम शोर और कम रखरखाव वाला विकल्प हैं। ये प्रणालियाँ उच्च रैखिक वेग और त्वरण प्राप्त करती हैं और अक्सर पैकेजिंग और फिलिंग मशीनों में पाई जाती हैं।