यह लेख संरचनात्मक समर्थन प्रणाली, मार्गदर्शन प्रौद्योगिकी, ड्राइव प्रौद्योगिकी और सीलिंग, स्नेहन और सहायक उपकरण सहित रैखिक प्रणाली को डिजाइन करने की मूल बातें समझाएगा। सबसे पहले यह लीड स्क्रू ड्राइव, बॉल स्क्रू ड्राइव, बेल्ट ड्राइव, बॉल गाइड, स्लाइड गाइड और व्हील गाइड जैसी विभिन्न तकनीकों के फायदे और नुकसान पर चर्चा करेगा। फिर लेख मानक बिल्डिंग ब्लॉक से सिस्टम को कॉन्फ़िगर करने बनाम अपने स्वयं के रैखिक सिस्टम को डिजाइन करने और बनाने के फायदे और नुकसान पर नज़र डालेगा। अंत में, लेख किफायती मानक घटकों के आधार पर रैखिक प्रणाली के आकार और चयन के लिए एक चरण-दर-चरण वेब-आधारित प्रक्रिया का वर्णन करेगा।

एक रैखिक प्रणाली के निर्माण खंड संरचनात्मक समर्थन प्रणाली, ड्राइव सिस्टम, गाइड सिस्टम, सीलिंग, स्नेहन और सहायक उपकरण हैं। संरचनात्मक समर्थन प्रणाली का मुख्य घटक आम तौर पर एक एल्यूमीनियम एक्सट्रूज़न होता है जो 12 मीटर तक की लंबाई में उपलब्ध होता है। आधार की माउंटिंग सतह को उन अनुप्रयोगों के लिए मशीनीकृत किया जा सकता है जिनमें सटीक स्थिति की आवश्यकता होती है। कम सटीकता वाले परिवहन-प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए बेस एक्सट्रूज़न को आमतौर पर मशीनीकृत नहीं किया जाता है। परिवहन अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले बेस को एक्सट्रूज़न प्रक्रिया के दौरान लोड और विरूपण के तहत झुकने के प्रतिरोध के लिए अनुकूलित किया जाता है, जिससे सिस्टम को केवल सिरों पर ही सहारा दिया जा सकता है।

गाइड के मुख्य प्रकार बॉल गाइड, व्हील गाइड और स्लाइड या प्रिज्म गाइड हैं। बॉल गाइड 38,000 न्यूटन (एन) तक के उच्च पेलोड और 27.60 न्यूटन मीटर (एनएम) तक के उच्च क्षण भार का समर्थन करते हैं। बॉल गाइड के अन्य लाभों में कम घर्षण और उच्च कठोरता शामिल हैं। बॉल गाइड या तो एकल या दोहरी रेल विन्यास में उपलब्ध हैं। बॉल गाइड की कमजोरियों में अपेक्षाकृत उच्च लागत और उच्च शोर स्तर शामिल हैं। व्हील गाइड का एक प्रमुख लाभ 10 मीटर प्रति सेकंड (मी/सेकेंड) तक की असाधारण उच्च गति पर संचालित करने की उनकी क्षमता है। व्हील गाइड भी कम घर्षण और बहुत अधिक कठोरता प्रदान करते हैं। दूसरी ओर, व्हील गाइड में शॉक लोडिंग के लिए अपेक्षाकृत कम प्रतिरोध होता है

सबसे लोकप्रिय ड्राइव तकनीकें बॉल स्क्रू ड्राइव, लीड स्क्रू ड्राइव और बेल्ट ड्राइव हैं। बॉल स्क्रू ड्राइव में रीसर्कुलेटिंग बॉल बेयरिंग के साथ बॉल स्क्रू और बॉल नट होते हैं। ग्राउंड और प्रीलोडेड बॉल स्क्रू असाधारण रूप से उच्च पोजिशनिंग सटीकता प्रदान करते हैं। बॉल स्क्रू पर लोड बड़ी संख्या में बॉल बेयरिंग पर वितरित किया जाता है ताकि प्रत्येक बॉल पर अपेक्षाकृत कम लोड पड़े। इसका परिणाम 0.005 मिमी तक उच्च निरपेक्ष सटीकता, 40 KN तक उच्च थ्रस्ट क्षमता और उच्च कठोरता है। निरपेक्ष सटीकता को अपेक्षित और वास्तविक स्थिति के बीच अधिकतम त्रुटि के रूप में परिभाषित किया गया है। बॉल स्क्रू ड्राइव आमतौर पर 90% की यांत्रिक दक्षता प्रदान करते हैं, इसलिए उनकी उच्च लागत अक्सर कम बिजली आवश्यकताओं द्वारा ऑफसेट होती है। बॉल स्क्रू की महत्वपूर्ण गति स्क्रू के रूट व्यास, असमर्थित लंबाई और अंतिम समर्थन विन्यास द्वारा निर्धारित की जाती है। बॉल स्क्रू सपोर्ट 12 मीटर स्ट्रोक और 3,000 आरपीएम इनपुट स्पीड तक स्क्रू संचालित इकाइयों के उपयोग को सक्षम करते हैं। लीड स्क्रू ड्राइव बॉल स्क्रू ड्राइव की पूर्ण पोजिशनिंग सटीकता से मेल नहीं खा सकते हैं, लेकिन वे 0.005 मिमी की उत्कृष्ट पुनरावृत्ति प्रदान करते हैं। पुनरावृत्ति को एक स्थिति निर्धारण प्रणाली की क्षमता के रूप में परिभाषित किया जाता है, जो संचालन के दौरान एक ही दिशा से समान गति और मंदी दर पर आने पर एक स्थान पर वापस आ जाती है। लीड स्क्रू ड्राइव का उपयोग कम से मध्यम ड्यूटी साइकिल पोजिशनिंग अनुप्रयोगों में किया जाता है और कम शोर स्तरों पर काम करता है। बेल्ट ड्राइव का उपयोग उच्च गति, उच्च थ्रूपुट परिवहन अनुप्रयोगों में 10 मीटर/सेकंड तक के वेग और 40 मीटर/सेकंड2 तक के त्वरण के साथ किया जाता है। गाइड सिस्टम और ड्राइव सिस्टम दोनों को आमतौर पर स्नेहन की आवश्यकता होती है। स्नेहन फिटिंग तक आसान पहुंच निवारक रखरखाव को सरल बनाती है। एक प्रभावी दृष्टिकोण कैरिज पर ज़र्क फिटिंग का उपयोग करना है जो एक नेटवर्क को खिलाता है जिसके माध्यम से बॉल स्क्रू और रैखिक असर प्रणाली दोनों को स्थापना के दौरान और आवधिक रखरखाव अंतराल पर चिकनाई की जाती है। प्रिज्म गाइड सिस्टम रखरखाव मुक्त है। पॉलिमर की अंतर्निहित चिकनाई के अलावा चिकनाई वाले फेल्ट वाइपर होते हैं जो हर स्ट्रोक पर चिकनाई की भरपाई करते हैं। सीलिंग तकनीक कई अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण है। एक चुंबकीय पट्टी सील में एक स्टेनलेस स्टील चुंबकीय बैंड होता है जो तनाव बनाए रखने के लिए स्प्रिंग लोडेड होता है। दोनों छोर सिस्टम की अंतिम प्लेटों पर लगे होते हैं और कवर बैंड या सीलिंग स्ट्रिप को कैरिज में एक गुहा के माध्यम से चलाया जाता है। जैसे-जैसे कैरिज सिस्टम की लंबाई को पार करते हैं, स्ट्रिप को चुंबकों से ऊपर उठाया जाता है ताकि कैरिज को गुजरने दिया जा सके।

एक वैकल्पिक सीलिंग तकनीक, प्लास्टिक कवर बैंड एक अनुरूप रबर पट्टी का उपयोग करते हैं जो बेस एक्सट्रूज़न के साथ जुड़ती है, जो ज़िपलॉक बैग की तरह काम करती है। मेटिंग ''जीभ और नाली'' प्रोफाइल एक भूलभुलैया सील बनाते हैं जो कणों के प्रवेश को रोकने में बेहद प्रभावी है। लचीले मोटर माउंट स्वचालित असेंबली में रैखिक प्रणालियों के एकीकरण को सरल बनाते हैं। उपयोगकर्ता बस एक मानक NEMA मोटर माउंट का अनुरोध कर सकते हैं या अपनी मोटर के लिए विशिष्ट माउंटिंग जानकारी प्रदान कर सकते हैं या मोटर निर्माता का नाम और भाग संख्या प्रदान कर सकते हैं। आवास और युग्मन ग्राहक की मोटर की प्रमुख विशेषताओं के साथ मेल खाने के लिए सामान्य रिक्त स्थान से मशीन किए जाते हैं: मोटर फ्लैंज पर बोल्ट का आकार और बोल्ट सर्कल व्यास; मोटर पायलट व्यास; और मोटर शाफ्ट व्यास और लंबाई। यह स्लाइड को आसानी से, क्षैतिज, लंबवत, तिरछे या उल्टे, लगभग किसी भी मोटर पर, गारंटीकृत संरेखण के साथ माउंट करने की अनुमति देता है।

हर ड्राइव प्रकार और गाइड प्रकार का संयोजन समझ में नहीं आता है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले सात प्रौद्योगिकी समूहों में लीड स्क्रू ड्राइव और बॉल गाइड, लीड स्क्रू ड्राइव और स्लाइड गाइड, बॉल स्क्रू ड्राइव और बॉल गाइड, बॉल स्क्रू ड्राइव और स्लाइड गाइड, बेल्ट ड्राइव और बॉल गाइड, बेल्ट ड्राइव और स्लाइड गाइड, और बेल्ट ड्राइव और व्हील गाइड शामिल हैं। स्पाइडर आरेख इनमें से प्रत्येक तकनीक की सापेक्ष ताकत और कमजोरी को दर्शाते हैं। बॉल स्क्रू ड्राइव और बॉल गाइड तकनीक उच्च पुनरावृत्ति, उच्च कठोरता और उच्च बलों और क्षणों को संभालने की क्षमता प्रदान करती है। इसका उपयोग उच्च भार और उच्च ड्यूटी चक्रों जैसे कि मशीन टूल पर गियर ब्लैंक को लोड और अनलोड करने के लिए उपयोग की जाने वाली रैखिक प्रणाली के साथ सटीक स्थिति अनुप्रयोगों में किया जाता है। बेल्ट-चालित, बॉल-गाइडेड इकाइयाँ भारी पेलोड और उच्च क्षण भार वाले उच्च गति और त्वरण अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन की गई हैं। यह प्रौद्योगिकी समूह उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जो अंतराल को फैलाते हैं और सिरों पर या रुक-रुक कर समर्थित होते हैं। एक विशिष्ट अनुप्रयोग में कैन पैलेटाइज़ेशन शामिल है। बेल्ट-चालित, स्लाइड-गाइडेड रैखिक प्रणालियाँ मध्यम गति और त्वरण क्षमता प्रदान करती हैं। स्लाइड गाइड प्रभाव भार का प्रबंधन कर सकते हैं लेकिन उनके रैखिक वेगों में कुछ हद तक सीमित हैं। यह संयोजन एक लागत-प्रभावी, कम शोर वाला समाधान प्रदान करता है जिसके लिए कम रखरखाव की आवश्यकता होती है। चुंबकीय कवर बैंड जोड़ने से यह समाधान उच्च कण सामग्री वाले वातावरण और शीट मेटल स्प्रे उपचार अनुप्रयोग जैसे वाश डाउन आवश्यकताओं के लिए आदर्श बन जाता है। बेल्ट-चालित, पहिया-निर्देशित इकाइयाँ मध्यम लागत, कम शोर और अपेक्षाकृत कम रखरखाव आवश्यकताओं के साथ उच्च रैखिक वेग और त्वरण क्षमताएँ प्रदान करती हैं। एक विशिष्ट अनुप्रयोग पैकेजिंग और भरने की मशीन है।

बनाएं या खरीदें? रैखिक प्रणाली बनाने या खरीदने पर विचार करते समय, रैखिक प्रणाली को डिजाइन करने के लिए आवश्यक इंजीनियरिंग समय और विशेषज्ञता को देखना महत्वपूर्ण है। सिस्टम को डिजाइन करने में रैखिक और रेडियल बेयरिंग लाइफ, बॉल स्क्रू लाइफ, बॉल स्क्रू की महत्वपूर्ण गति, सपोर्ट प्रोफाइल का विक्षेपण, स्नेहन चयन, कवर डिजाइन आदि जैसी इंजीनियरिंग गणनाएं शामिल हैं। डिजाइन समय को कम करने के लिए रैखिक प्रणाली को सुपर-साइज़ करने के दृष्टिकोण का नुकसान यह है कि लागत और लिफ़ाफ़ा बढ़ जाता है और यह सुनिश्चित करने के लिए बुनियादी इंजीनियरिंग की अभी भी आवश्यकता है कि कोई भी बुनियादी चीज़ छूट न जाए। रैखिक प्रणाली खरीदते समय, ऐसे समय होंगे जब मानक कैटलॉग उत्पाद एप्लिकेशन की आवश्यकताओं को पूरा नहीं करते हैं। इस मामले में, मानक उत्पादों या व्हाइट शीट डिज़ाइन में महत्वपूर्ण संशोधन व्यवहार्य विकल्प हैं। उत्पादों और इंजीनियरिंग क्षमताओं की एक विस्तृत श्रृंखला वाला एक भागीदार समय और धन की बचत करते हुए और विकास चक्र को गति देते हुए आपकी समस्या को हल करने के लिए आपके साथ काम कर सकता है।