Многоосные этапы и таблицы

Прошли те дни, когда дизайнерам и строителям машин приходилось выбирать между построением собственной линейной системы с нуля или согласованием ограниченного диапазона предварительно собранных систем, которые в большинстве случаев были несовершенными подходящими для их применения. Производители сегодня предлагают системы, основанные на ряде механизмов привода - винтов сбоя, ремни, стойки и шестерни, линейные двигатели и пневматику - с помощью направляющих и вариантов корпуса, чтобы соответствовать практически любому применению, среде или пространственному ограничению. Дилемма для инженеров теперь не связана с поиском системы, которая будет работать для их применения, а также о выборе лучшего решения из широкого спектра доступных конфигураций.

Многие помощники были созданы, чтобы помочь с этим процессом отбора. Они обычно принимают форму таблицы, показывающая ключевые параметры приложения в сравнении с типом системы, с символами для оценки пригодности каждой системы для каждого параметра. В то время как этот макет обеспечивает быструю, визуальную ссылку, он пропускает некоторые из лучших точек способностей и слабых сторон каждой системы. В попытке выкопать немного глубже, в следующем контур рассматривается конкретные силы и ограничения наиболее распространенных типов предварительно собранных линейных систем.

【Системы, управляемые ремнем】

Системы пояса, вероятно, лучше всего распознаваться за их способность перемещаться длинные длины. Они также способны достигать высоких скоростей, поскольку механизмы ременного привода не используют рециркуляционные элементы. В сочетании с не повторными гидами, такими как камеры ролики или колеса, ремни обычно могут достигать скорости до 10 м/с. Системы, управляемые ремнями, также хорошо подходят для суровых сред, поскольку нет никаких элементов проката, которые будут повреждены мусором, а материал полиуретанового пояса может противостоять наиболее распространенным типам химического загрязнения.

Основным недостатком систем, управляемых ремнем, является то, что ремни растягиваются. Даже армированные сталь ремни, которые используются большинством производителей систем, в конечном итоге испытывают некоторую растяжение, что снижает повторяемость и точность перемещения. Рядные системы также имеют больше резонанса, чем другие типы дисков, из -за эластичности ремня. Хотя надлежащая настройка привода может компенсировать это, приложения с высокими показателями ускорения и замедления и/или тяжелыми нагрузками могут испытывать нежелательное время оседания.

【Системы с шаровыми винтами】

Для высокой нагрузки на тягу и высокой точности позиционирования системы, управляемые шариками, обычно являются первым выбором. И не зря. Благодаря предварительно загруженным гайкам шариковые винты обеспечивают движение без обратной реакции и могут достичь очень высокой точности и повторяемости. Ведущие в диапазоне от 2 мм до 40+ мм также позволяют системам шаровых винтов соответствовать широкому диапазону требований к скорости и могут предотвратить погружение в вертикальные применения.

Длина путешествия является фундаментальным ограничением систем, управляемых шариковыми винтами. По мере увеличения длины винта допустимая скорость уменьшается из -за тенденции винта под его собственным весом и испытывать взбивание. Шаровые опоры могут помочь противостоять этому эффекту, но за счет пространства и общей стоимости системы.

【Системы стойки и шестерни

Системы стойки и шестерни производят силы с высоким уровнем тяги и могут сделать это с практически неограниченной длиной перемещения. Их конструкция также позволяет использовать несколько вагонов в одной и той же системе, что полезно для приложений, которые требуют, чтобы вагоны двигались независимо, такие как крупные системы Gantry в упаковочной и автомобильной промышленности.

В то время как высококачественные системы с низким уровнем борьбы и шестерни-системы доступны, в целом они имеют более низкую точность позиционирования, чем другие варианты привода. И в зависимости от профиля зубов и качества обработки, системы, управляемые стойкой и шестерни, могут вызывать высокий уровень шума по сравнению с другими линейными системами.

【Линейные моторные системы】

Традиционно считаются слишком дорогими для большинства приложений, линейные двигатели в настоящее время используются для позиционирования и обработки задач в таких отраслях, как упаковка и сборка. Более низкие затраты способствовали этой тенденции, но для инженеров привлекательными характеристиками линейных двигателей являются их высокоскоростные возможности, высокая точность позиционирования и низкие требования к техническому обслуживанию. Линейные двигатели также предлагают способность, такие как системы стойки и шестерни, интегрировать несколько независимых вагонов в одну систему.

Поскольку у них нет механических компонентов, чтобы предотвратить падение нагрузки в условиях потери мощности, линейные двигатели, как правило, не рекомендуются для использования в вертикальных приложениях. Их открытый дизайн вместе с наличием мощных магнитов также делает их восприимчивыми к загрязнению и мусору, особенно металлическим чипсам и стружке.

【Пневматические системы】

Когда предпочтительным источником передачи питания является воздух, пневматические линейные системы соответствуют счету. Для простого движения точки-точки пневматические системы могут быть наиболее экономичным и простым в интегральным вариантом. Большинство пневматических линейных систем заключены в алюминиевый корпус, что позволяет включать в себя конечные амортизаторы и защитные покрытия.

Пневматические системы имеют самую низкую точность и жесткость типов, обсуждаемых здесь, но их основным ограничением является неспособность остановиться в промежуточных положениях.

Независимо от вашего приложения, при рассмотрении вариантов между предварительно собранными линейными системами начните с четырех основных параметров приложения-нагрузка, нагрузка, скорость и точность. Как только величина и важность этих критериев определяются, другие параметры, такие как шум, жесткость и факторы окружающей среды, могут помочь сузить поле и сделать окончательный размер и выбор менее трудоемким.