מאמר זה יסביר את היסודות של תכנון מערכת ליניארית הכוללת מערכת תמיכה מבנית, טכנולוגיית הנחיות, טכנולוגיית הדחה ואיטום, שימון ואביזרים. ראשית היא תדון במקצועות ובחסרונות של הטכנולוגיות השונות כמו כונני בורג עופרת, כונני בורג כדור, כונני חגורה, מדריכי כדור, מדריכי שקופיות ומדריכי גלגלים. לאחר מכן המאמר יבחן את היתרונות והחסרונות של תכנון ובניית מערכת ליניארית משלך לעומת קביעת תצורה של מערכת מאבני בניין סטנדרטיות. לבסוף, המאמר יתאר תהליך מבוסס אינטרנט שלב אחר שלב לגודל ובחירת מערכת ליניארית המבוססת על רכיבים סטנדרטיים חסכוניים.

אבני הבניין של מערכת ליניארית הם מערכת התמיכה המבנית, מערכת ההנעה, מערכת הנחיות, איטום, שימון ואביזרים. המרכיב העיקרי במערכת התמיכה המבנית הוא בדרך כלל שחול אלומיניום הזמין באורך של עד 12 מטר. ניתן לעצב את משטח ההרכבה של הבסיס ליישומים הדורשים מיקום מדויק. בדרך כלל לא מעובדים חילונות בסיס ליישומי סוג הובלה דיוק נמוך יותר. בסיסים המשמשים ביישומי הובלה מותאמים להתנגדות לכיפוף תחת עומס ועיוות במהלך תהליך שחול, ומאפשרים לתמוך במערכת בקצוות בלבד.

הסוגים העיקריים של מדריכים הם מדריכי כדור, מדריכי גלגלים ומדריכי שקופיות או פריזמה. מדריכי הכדור תומכים בעומסי מטען גבוהים עד 38,000 ניוטונים (N) ורגע גבוה עומס עד 27.60 מטרים ניוטון (NM). יתרונות אחרים של מדריכי כדור כוללים חיכוך נמוך ונוקשות גבוהה. מדריכי כדור זמינים בתצורות רכבת יחידה או כפולה. חולשות מדריכי הכדור כוללות עלות גבוהה יחסית ורמות רעש גבוהות. יתרון מרכזי של מדריכי הגלגלים הוא יכולתם לפעול במהירות גבוהה במיוחד, עד 10 מטרים לשנייה (M/S). מדריכי הגלגלים מציעים גם חיכוך נמוך ונוקשות גבוהה מאוד. מצד שני, למדריכי הגלגלים יש עמידות נמוכה יחסית לעומס הלם. מדריכי שקופיות משתמשים בתותבי פולימר בצורת פריזמה הפועלים ישירות על פני הפרופיל כדי לספק פעולה שקטה מאוד ולעמוד בעומסי הלם גבוהים. יתרון מרכזי במדריכי השקופיות הוא יכולתם לפעול בסביבות מזוהמות. למדריכי השקופיות יש מהירות נמוכה יותר ויכולת עומס מאשר מדריכי כדור או גלגלים.

טכנולוגיות הכונן הפופולריות ביותר הן כונני בורג כדור, כונני בורג עופרת וכונני חגורה. כונן בורג הכדור מורכב מבורג כדור ואגוז כדור עם מיסבי כדור מחזור. ברגי כדור קרקע וטעינה מראש מספקים דיוק מיקום גבוה במיוחד. העומס על בורג הכדור מופץ על מספר גדול של מיסבי כדור כך שכל כדור נתון לעומס נמוך יחסית. התוצאה היא דיוק מוחלט גבוה ל 0.005 מ"מ, קיבולת דחף גבוהה עד 40 ק"ג ונוקשות גבוהה. דיוק מוחלט מוגדר כטעות המקסימאלית בין המיקום הצפוי לממש. כונני בורג הכדור מספקים בדרך כלל יעילות מכנית של 90% כך שלעתים קרובות העלות הגבוהה יותר מתקזזת על ידי דרישות כוח מופחתות. המהירות הקריטית של בורג כדור נקבעת על ידי קוטר השורש של הבורג, אורך לא נתמך ותצורת התמיכה הקצה. תומך בורג הכדור מאפשר שימוש ביחידות מונעות בורג עד 12 מטרים של שבץ מוחי ומהירות קלט של 3,000 סל"ד. כונני בורג עופרת אינם יכולים להתאים לדיוק המיקום המוחלט של כונני בורג הכדור אך הם מספקים יכולת חוזרת מצוינת של 0.005 מ"מ. יכולת החזרה מוגדרת כיכולת של מערכת מיקום לחזור למקום במהלך הפעולה כאשר מתקרבת מאותו כיוון באותה מהירות וקצב האטה. כונני בורג עופרת משמשים ביישומי מיקום מחזור נמוך עד בינוני ופועלים ברמות רעש נמוכות. כונני חגורה משמשים ביישומי הובלה בתפוקה גבוהה במהירות גבוהה עם מהירות עד 10 מ '/ש' ותאוצה עד 40 מ '/S2. גם מערכת המדריכים וגם מערכת הכונן דורשים בדרך כלל שימון. גישה נוחה לאביזרי שימון מפשטת תחזוקה מונעת. גישה יעילה אחת היא השימוש באביזרי אפס על העגלה המזינים רשת דרכה משומנים גם בורג הכדור וגם מערכת הנשיאה ליניארית במהלך ההתקנה ובמרווחי תחזוקה תקופתיים. מערכת מדריך הפריזמה היא ללא תחזוקה. בנוסף לשומר המובנה של הפולימר, ישנם מגבים מורגשים משומנים המשוחזרים חומר סיכה בכל שבץ. טכנולוגיית איטום חשובה ביישומים רבים. חותם רצועות מגנטיות מורכב מפס מגנטי נירוסטה העמוס על הקפיץ לשמירה על המתח. שני הקצוות קבועים ללוחות הקצה של המערכת ורצועת הכיסוי או רצועת האיטום מנותבת דרך חלל בכרכרה. כאשר הכרכרות עוברות את אורך המערכת, הרצועה מורמת מהמגנטים כדי לאפשר לעגלה לעבור.

טכנולוגיית איטום חלופית, רצועות כיסוי מפלסטיק משתמשות ברצועת גומי תואמת שמשתחררת עם שחול הבסיס, ופועלות כמו שקית Ziploc. הפרופילים 'לשון וחריץ' הזדווגות יוצרים חותם מבוך היעיל ביותר במניעת חדירת חלקיקים. תקעי מנוע גמישים מפשטים את שילובן של מערכות לינאריות במכלולים אוטומטיים. משתמשים יכולים פשוט לבקש הרכבה על מנוע NEMA רגילה או לספק מידע הרכבה ספציפי למנוע שלהם או לספק את שם יצרן המנוע ומספר החלק של המנוע. הדיור והצימוד מיובשים מחסר נפוץ כדי להזדווג עם מאפייני המפתח של מנוע הלקוח: גודל הברגה וקוטר מעגל הבריח על אוגן המנוע; קוטר טייס מוטורי; וקוטר ציר מנוע ואורך. זה מאפשר לשקופיות להתקין בקלות, אופקית, אנכית, נוטות או הפוכות, כמעט לכל מנוע, עם יישור מובטח.

לא כל סוג כונן ושילוב מסוג מדריך הגיוני. שבע קבוצות הטכנולוגיה המשמשות ביישומים מעשיים כוללות כונן בורג עופרת ומדריך לכדור, כונן בורג עופרת ומדריך שקופיות, כונן בורג וכדורי כדורים, כונן בורג כדורים ומדריך שקופיות, כונן חגורה ומדריך כדור, כונן חגורה ומדריך שקופיות , ומדריך כונן חגורה וגלגלים. דיאגרמות עכביש מתארות את נקודות החוזק והחולשה היחסיות של כל אחת מהטכנולוגיות הללו. טכנולוגיית כונן בורג הכדור וטכנולוגיית מדריך הכדור מציעה יכולת חוזרת גבוהה, קשיחות גבוהה ויכולת להתמודד עם כוחות ורגעים גבוהים. הוא משמש ביישומי מיקום מדויקים עם עומסים גבוהים ומחזורי חובה גבוהים כמו המערכת הליניארית המשמשת לטעון ופריקה של חסר הילוכים בכלי מכונה. יחידות מונחות על ידי חגורה, מונחות כדור מיועדות ליישומי מהירות ותאוצה גבוהה עם עומסים כבדים ועומסי רגע גבוהים. קבוצת טכנולוגיה זו מתאימה ליישומים המשתרעים על פער ותומכים בקצוות או לסירוגין. יישום טיפוסי כרוך בפאטיזציה. מערכות לינאריות מונחות חגורה מונחות על חגורה מספקות יכולת מהירות ותאוצה בינונית. מדריכי השקופיות יכולים לנהל עומסי השפעה אך הם מוגבלים במקצת במהירויות הליניאריות שלהם. שילוב זה מספק פיתרון חסכוני ונמוך עם רעש הדורש תחזוקה נמוכה. הוספת רצועת כיסוי מגנטית הופכת את הפיתרון הזה לאידיאלי לסביבות עם תוכן חלקיקי גבוה ושטיפת דרישות כגון יישום לטיפול בספריי מתכת. יחידות מונחות גלגלים מונחות על חגורה מספקות יכולות מהירות ליניארית גבוהה ותאוצה יחד עם עלות בינונית, רעש נמוך ודרישות תחזוקה נמוכות יחסית. יישום טיפוסי הוא מכונת האריזה והמילוי.

להכין או לקנות? כשאתם שוקלים אם ליצור או לקנות מערכת ליניארית, חשוב להסתכל על זמן ההנדסה והמומחיות הנדרשת לתכנון מערכת ליניארית. תכנון מערכת כולל חישובים הנדסיים כמו חיים נושאים ליניאריים ורדיאליים, חיי בורג כדור, מהירות קריטית של בורג הכדור, הסטה של ​​פרופיל התמיכה, בחירת שימון, עיצוב כיסוי וכו ' לזמן התכנון יש את החיסרון כי העלות והמעטפה גדלים והנדסה בסיסית עדיין נדרשת כדי לוודא ששום דבר בסיסי לא הוחמצ. בעת קניית מערכות לינאריות, יהיו זמנים בהם מוצרי קטלוג סטנדרטיים אינם עומדים בדרישות היישום. במקרה זה, שינויים משמעותיים במוצרים סטנדרטיים או עיצובים של גיליון לבן הם אלטרנטיבות קיימא. שותף עם מגוון רחב של מוצרים ויכולות הנדסיות יכול לעבוד איתך כדי לפתור את הבעיה שלך תוך חיסכון בזמן וכסף והאיץ את מחזור הפיתוח.