그리고 어떻게 피할 수 있는가…

gantries는 수직 (y) 축과 함께 두 개의베이스 축을 병렬로 사용하여 다른 유형의 다축 시스템 (예 : 직교 로봇 및 XY 테이블)과 다릅니다. 이 듀얼 X 축 배열 배열은 넓고 안정적인 발자국을 제공하고 갠트리 시스템이 높은 하중 용량, 긴 이동 길이 및 강성성을 제공 할 수 있지만 일반적으로 랙킹이라고하는 현상으로 이어질 수도 있습니다.

두 개의 선형 축이 장착되어 병렬로 연결되면 축이 완벽한 동기화로 이동하지 않을 위험이 있습니다. 다시 말해, 움직임 중에 X 축 중 하나는 다른 사람을 "지연"할 수 있으며, 주요 축은 지연 파트너를 끌어 당기려고 시도 할 것입니다. 이런 일이 발생하면 연결 (y) 축이 왜곡 될 수 있습니다. 더 이상 두 x 축에 수직이 아닙니다. X와 Y 축이 직교성을 잃는 상태를 랙킹이라고하며, 시스템이 X 방향으로 이동하고 X 및 Y 축 모두에서 잠재적으로 손상된 힘을 손상시킬 때 바인딩을 초래할 수 있습니다.

갠트리 시스템의 랙은 다양한 설계 및 어셈블리 요소로 인해 발생할 수 있지만 가장 영향력있는 요인 중 하나는 X 축을 주도하는 방법입니다. 두 개의 X 축을 병렬로 사용하면 설계자는 각 X 축을 독립적으로 운전하거나 한 축을 운전하고 다른 축을 "슬레이브"또는 팔로워, 축으로 취급 할 수 있습니다.

두 x 축 (짧은 y 축 스트로크) 사이의 거리가 상대적으로 작은 저속 응용 분야에서는 하나의 X 축만 구동하고 두 번째 X 축을 주행 메커니즘없이 팔로워로 허용하는 것이 허용 될 수 있습니다. 이 설계에서 주요 관심사는 축 사이의 연결의 강성, 즉 Y 축의 강성입니다.

구동 축이 비 기반 축을 효과적으로 "당기기"하기 때문에, 그들 사이의 연결이 굽힘, 비틀림 또는 기타 비 강기 동작을 경험하면 두 x 축 사이의 마찰 또는 하중의 차이가 즉시 랙킹 및 바인딩으로 이어질 수 있습니다. 그리고 y 축이 길수록 단단합니다. 그렇기 때문에 X 축 사이의 거리가 1 미터 미만인 응용 분야에 일반적으로 "구동 판매자"배열이 권장되는 이유입니다.

보다 정교한 드라이브 솔루션은 모터를 컨트롤러를 통해 마스터 슬레이브 배열로 동기화하여 각 축에서 별도의 모터를 사용하는 것입니다. 그러나이 배열에서 기계식 드라이브의 이동 오류는 완벽하게 (또는 거의 완벽하게) 일치해야합니다. 그렇지 않으면 랙킹과 바인딩은 각 축이 모터 혁명 당 이동 거리의 약간의 편차로 인해 발생할 수 있습니다.

고속 정밀 갠트리 애플리케이션의 경우 선택한 드라이브 메커니즘은 일반적으로 볼 스크류 및 랙 및 피니언 드라이브입니다. 이 두 기술 모두 선택적으로 일치하여 각 축에서 유사한 선형 오차를 제공하여 타의 추종을 불허하는 드라이브 어셈블리에서 발생할 수있는 일부 오류 스택 업을 피할 수 있습니다. 벨트 및 체인 드라이브에는 일치하고 보상하기 어려운 피치 오류가 있기 때문에 X 축을 독립적으로 구동 할 때는 갠트리 시스템에 일반적으로 권장되지 않습니다. 반면에, 선형 모터는 기계적 오류가없고 긴 이동 길이와 고속을 제공 할 수 있기 때문에 갠트리 시스템의 평행 축에 탁월한 선택입니다.

위에서 설명한 두 옵션 사이의 다소 타협하는 또 다른 솔루션은 하나의 모터를 사용하여 두 x 축을 모두 구동하는 것입니다. 이는 거리 커플 링 (연결 샤프트라고도 함)을 통해 모터 구동축 축의 출력을 두 번째 축의 입력에 연결하여 수행 할 수 있습니다. 이 구성은 두 번째 모터 (및 동반 동기화가 필요한 동기화)를 제거합니다.

그러나 거리 커플 링의 비틀림 강성이 중요합니다. 축 사이에 전달되는 토크가 커플 링이 "바람을 켜는"경험을 유발하는 경우 랙킹 및 바인딩이 여전히 발생할 수 있습니다. 이 구성은 종종 X 축 사이의 거리는 1 ~ 3 미터 사이이며 적당한 하중 및 속도 요구 사항이있는 좋은 옵션입니다.

갠트리 시스템에서 랙킹을 일으킬 수있는 또 다른 요인은 두 x 축 사이에 정확도와 병렬 처리가 부족하다는 것입니다. 두 개의 선형 가이드가 병렬로 장착되고 작동 할 때마다, 평행, 평평성 및 직선에 대한 특정 공차가 필요합니다. X 축이 멀리 떨어져있는 경향이있는 갠트리 시스템에서 (Y 축의 긴 이동으로 인해) X 축의 장착 및 병렬 처리가 훨씬 더 중요해지며 각 오류는 장거리에 걸쳐 증폭됩니다.

다른 가이드 기술은 평행, 평평성 및 직선에 대한 다양한 수준의 정밀도가 필요합니다. Gantry Applications에서 Parallel X Axes의 최상의 선형 가이드 기술은 일반적으로 필요한 부하 용량 및 강성을 제공하면서 장착 및 정렬 오류에서 가장 "용서"를 제공하는 기술입니다.

재순환 볼 또는 롤러 프로파일 링 된 철도 가이드는 일반적으로 모든 선형 가이드 기술의 최고 하중 용량과 강성을 제공하지만 병렬 구성에 사용될 때는 결합을 피하기 위해 매우 정확한 장착 높이 및 병렬 처리 공차가 필요합니다. 일부 제조업체는 강성 및 하중 용량이 줄어들 수 있지만 일부 오정렬을 보상 할 수있는 "자체 정렬"버전의 재순환 볼 베어링을 제공합니다.

반면에 정밀 트랙에서 실행되는 가이드 휠은 ​​프로파일 링 된 철도 가이드보다 장착 및 정렬에 정확도가 적습니다. 두 트랙이 병렬로 사용되는 경우에도 채터 링 및 바인딩과 같은 실행 문제를 일으키지 않고 적당히 부정확 한 표면에 장착 할 수도 있습니다.

다이얼 표시기 및 와이어와 같은 간단한 도구로 정렬을 수행 할 수 있지만 갠트리 시스템과 관련된 긴 길이는 종종이를 실용적으로 만듭니다. 또한, 다중 평행 및 수직 축을 정렬하면 복잡성과 필요한 시간과 노동이 기하 급수적으로 증가합니다.

이것이 레이저 간섭계가 종종 갠트리 축 사이의 직선, 평탄도 및 직교성을 보장하는 가장 좋은 도구 인 이유입니다.