이 기사는 구조 지원 시스템, 안내 기술, 구동 기술 및 밀봉, 윤활 및 액세서리를 포함한 선형 시스템 설계의 기본 사항을 설명합니다. 먼저 리드 스크류 드라이브, 볼 스크류 드라이브, 벨트 드라이브, 볼 가이드, 슬라이드 가이드 및 휠 가이드와 같은 다양한 기술의 장단점에 대해 논의합니다. 그런 다음이 기사는 자신의 선형 시스템을 설계하고 구축하는 것과 표준 빌딩 블록에서 시스템 구성의 장점과 단점을 살펴 봅니다. 마지막으로,이 기사는 경제적 인 표준 구성 요소를 기반으로 선형 시스템 크기 조정 및 선택을위한 단계별 웹 기반 프로세스를 설명합니다.

선형 시스템의 빌딩 블록은 구조 지원 시스템, 드라이브 시스템, 가이드 시스템, 밀봉, 윤활 및 액세서리입니다. 구조적지지 시스템의 주요 구성 요소는 일반적으로 최대 12 미터까지 이용 가능한 알루미늄 압출입니다. 베이스의 장착 표면은 정확한 위치를 필요로하는 응용 분야를 위해 가공 될 수 있습니다. 낮은 정확도 수송 유형 응용 분야에 대한 기본 압출은 일반적으로 가공되지 않습니다. 전송 응용 분야에 사용 된 염기는 압출 공정 동안 하중 및 왜곡 하에서 굽힘에 대한 저항에 최적화되어 시스템을 끝에서만 지원할 수 있습니다.

가이드의 주요 유형은 볼 가이드, 휠 가이드 및 슬라이드 또는 프리즘 가이드입니다. 볼 가이드는 최대 38,000 Newtons (N)의 높은 페이로드를 지원하고 최대 27.60 Newton 미터 (NM)의 높은 모멘트로드를 지원합니다. 볼 가이드의 다른 장점으로는 낮은 마찰과 강성이 있습니다. 볼 가이드는 단일 또는 듀얼 레일 구성으로 제공됩니다. 볼 가이드의 약점에는 상대적으로 높은 비용과 높은 소음 수준이 포함됩니다. 휠 가이드의 주요 장점은 초당 최대 10 미터 (m/s)까지 매우 고속으로 작동하는 능력입니다. 휠 가이드는 또한 마찰이 적고 강성이 매우 높습니다. 반면, 휠 가이드는 충격 하중에 대한 저항력이 상대적으로 낮습니다. 슬라이드 가이드는 프로파일 표면에서 직접 실행되는 프리즘 모양의 폴리머 부싱을 사용하여 매우 조용한 작동을 전달하고 높은 충격 하중을 견딜 수 있습니다. 슬라이드 가이드의 주요 장점은 오염 된 환경에서 작동하는 능력입니다. 슬라이드 가이드는 볼 또는 휠 가이드보다 빠른 속도와 하중 용량을 갖습니다.

가장 인기있는 드라이브 기술은 볼 스크류 드라이브, 리드 스크류 드라이브 및 벨트 드라이브입니다. 볼 스크류 드라이브는 볼 스크류와 볼 베어링이있는 볼 너트로 구성됩니다. 접지 및 사전로드 된 볼 스크류는 매우 높은 포지셔닝 정확도를 제공합니다. 볼 스크류의 하중은 많은 수의 볼 베어링에 분포되어 각 볼이 상대적으로 낮은 부하를받습니다. 결과는 0.005 mm의 높은 절대 정확도, 최대 40 kN 및 강성의 높은 추력 용량입니다. 절대 정확도는 예상 위치와 실제 위치 사이의 최대 오차로 정의됩니다. 볼 스크류 드라이브는 일반적으로 90%의 기계적 효율을 제공하므로 더 높은 비용은 종종 전력 요구 사항 감소에 의해 상쇄됩니다. 볼 나사의 임계 속도는 나사의 루트 직경, 지원되지 않는 길이 및 엔드지지 구성에 의해 결정됩니다. 볼 스크류 지지대는 최대 12 미터의 스트로크와 3,000 rpm 입력 속도의 나사 구동 장치를 사용할 수 있습니다. 리드 스크류 드라이브는 볼 스크류 드라이브의 절대 포지셔닝 정확도와 일치 할 수 없지만 0.005mm의 탁월한 반복성을 제공합니다. 반복성은 동일한 속도 및 감속 속도로 동일한 방향으로 접근 할 때 작동 중 위치로 돌아갈 수있는 위치 시스템의 기능으로 정의됩니다. 리드 스크류 드라이브는 낮은 듀티 사이클 포지셔닝 응용 분야에서 사용되며 저음 레벨에서 작동합니다. 벨트 드라이브는 최대 10m/s의 속도와 최대 40m/s2의 가속도를 갖춘 고속 고량 처리 전송 응용 프로그램으로 사용됩니다. 가이드 시스템과 드라이브 시스템 모두 일반적으로 윤활이 필요합니다. 윤활 피팅에 쉽게 접근 할 수 있으면 예방 유지 보수가 단순화됩니다. 효과적인 접근법 중 하나는 설치 중 및 주기적 유지 보수 간격에서 볼 스크류 및 선형 베어링 시스템이 모두 윤활화되는 네트워크를 공급하는 캐리지에 Zerk 피팅을 사용하는 것입니다. 프리즘 가이드 시스템은 유지 보수가 없습니다. 중합체의 고유 한 윤활성 외에도 모든 뇌졸중에서 윤활제를 보충하는 윤활 펠트 와이퍼가 있습니다. 밀봉 기술은 많은 응용 분야에서 중요합니다. 자기 스트립 씰은 장력을 유지하기 위해 스프링을로드하는 스테인레스 스틸 자기 밴드로 구성됩니다. 두 끝은 시스템의 끝판에 고정되어 있으며 커버 밴드 또는 밀봉 스트립은 캐리지의 공동을 통해 라우팅됩니다. 마차가 시스템의 길이를 가로 지르면서 스트립은 마차가 전달되도록 자석에서 올라갑니다.

대체 밀봉 기술인 플라스틱 커버 밴드는 Ziploc 백과 매우 유사하게 작용하는 기본 압출과 연합하는 준수 고무 스트립을 사용합니다. 짝짓기``혀와 그루브 ''프로파일은 미래의 입력을 방지하는 데 매우 효과적인 미로 씰을 만듭니다. 유연한 모터 마운트는 선형 시스템을 자동 조립품에 통합하는 것을 단순화합니다. 사용자는 단순히 표준 NEMA 모터 마운트를 요청하거나 모터와 관련된 장착 정보를 제공하거나 모터 제조업체의 이름 및 부품 번호를 제공 할 수 있습니다. 하우징 및 커플 링은 일반적인 빈 공백으로 가공되어 고객 모터의 주요 특성과 짝을 이루어 모터 플랜지의 볼트 크기 및 볼트 원선; 모터 파일럿 직경; 모터 샤프트 직경 및 길이. 이를 통해 슬라이드는 거의 모든 모터에 쉽게, 수평, 수직, 경사 또는 반전 될 수 있으며, 정렬이 보장됩니다.

모든 드라이브 유형 및 가이드 유형 조합이 의미가있는 것은 아닙니다. 실제 애플리케이션에 사용되는 7 가지 기술 그룹에는 리드 스크류 드라이브 및 볼 가이드, 리드 스크류 드라이브 및 슬라이드 가이드, 볼 스크류 드라이브 및 볼 가이드, 볼 스크류 드라이브 및 슬라이드 가이드, 벨트 드라이브 및 볼 가이드, 벨트 드라이브 및 슬라이드 가이드가 있습니다. , 벨트 드라이브 및 휠 가이드. 거미 다이어그램은 각 기술의 상대적 강점과 약점을 나타냅니다. 볼 스크류 드라이브 및 볼 가이드 기술은 높은 반복성, 강성 및 높은 힘과 순간을 처리 할 수있는 능력을 제공합니다. 이 제품은 공작 기계에 기어 블랭크를로드 및 언로드하는 데 사용되는 선형 시스템과 같은 높은 하중 및 고의 사이클을 갖는 정밀 포지셔닝 응용 프로그램에 사용됩니다. 벨트 중심의 볼 유도 장치는 급격한 페이로드와 높은 모멘트 하중을 갖춘 고속 및 가속 응용 프로그램을 위해 설계되었습니다. 이 기술 그룹은 격차에 걸쳐있는 응용 프로그램에 적합하며 끝에서 또는 간헐적으로 지원됩니다. 일반적인 응용 프로그램은 캔 팔레트 화를 포함합니다. 벨트 구동, 슬라이드 유도 선형 시스템은 적당한 속도와 가속 기능을 제공합니다. 슬라이드 가이드는 충격 하중을 관리 할 수 ​​있지만 선형 속도는 다소 제한적입니다. 이 조합은 유지 보수가 적은 비용 효율적이고 저 잡음 솔루션을 제공합니다. 자기 커버 밴드를 추가하면이 솔루션이 높은 미립자 함량이 높은 환경에 이상적이며 판금 스프레이 처리 응용 프로그램과 같은 요구 사항을 세척 할 수 있습니다. 벨트 중심의 휠 유도 장치는 적당한 비용, 저음 및 상대적으로 낮은 유지 보수 요구 사항과 함께 높은 선형 속도 및 가속 기능을 제공합니다. 일반적인 응용 프로그램은 포장 및 충전 기계입니다.

만들거나 구매합니까? 선형 시스템을 만들거나 구매할지 고려할 때 선형 시스템을 설계하는 데 필요한 엔지니어링 시간과 전문 지식을 살펴 보는 것이 중요합니다. 시스템 설계에는 선형 및 방사형 베어링 수명, 볼 스크류 수명, 볼 스크류의 임계 속도,지지 프로파일의 처짐, 윤활 선택, 커버 디자인 등과 같은 엔지니어링 계산이 포함됩니다. 설계 시간은 비용과 봉투가 증가하고 기본 엔지니어링이 여전히 기본적인 것이 없도록해야한다는 단점이 있습니다. 선형 시스템을 구매할 때 표준 카탈로그 제품이 응용 프로그램의 요구 사항을 충족하지 않는 경우가 있습니다. 이 경우 표준 제품 또는 흰색 시트 설계에 대한 상당한 수정은 실행 가능한 대안입니다. 광범위한 제품 및 엔지니어링 기능을 갖춘 파트너는 귀하와 협력하여 시간과 비용을 절약하고 개발주기를 가속화하는 동시에 문제를 해결할 수 있습니다.