Готовые линейные модули используются во многих различных отраслях для перемещения материалов, продуктов и производственных инструментов в самых разных машинах.

У дизайнеров машин есть несколько вариантов выбора при выборе линейных модулей, основанных на конкретных требованиях к производству и производительности. Но есть некоторые отрасли и системные приложения, где точное и точное движение является наиболее важным требованием.

В частности, такие приложения, как производство полупроводников, лазерные машины резания, электроники сборки и лабораторные системы автоматизации, требуют точных линейных модулей, которые необходимо работать с чрезвычайно плотной точностью конечной точки и плавным перемещением с минимальной вибрацией по всему циклу движения.

Понимание нескольких ключевых характеристик дизайна и производительности, которые отличают точность линейных модулей, может помочь дизайнерам машин и системы выбирать лучшие продукты для удовлетворения требований машин, которые они строят.

Необходимость точного движения
Ультра-препарат и тонкое движение для лазерной резки, автоматизированных систем отбора проб в оборудовании для медицинского тестирования или перемещении полупроводниковых пластинок через инструмент изготовления требуют чрезвычайно стабильного, почти без вибраций во время перемещения. Достижение целевой конечной точки с максимальной точностью является основной целью.

Стабильное движение часто имеет решающее значение для защиты чрезвычайно хрупких материалов от повреждений или деградации, вызванного линейным перемещением. Полупроводниковые пластины являются прекрасным примером: они чрезвычайно деликатны, а готовая пластина может содержать чипсы, потенциально стоимостью миллионов долларов, в зависимости от размера.

Каждая пластина должна транспортироваться через сотни этапов процесса, и каждый раз, когда она перемещается от одного шага к другому, вибрация в линейном модуле рискует нанести ущерб пластине в процессе, что снижает его конечное значение. Чем меньше вибрации, тем ниже риск.

Точность конечной точки одинаково важна для целей производительности. Если поднос с электронными частями движется через высокоскоростный процесс автоматизированного сборки, максимальная производительность пропускной способности достигается, когда линейный модуль доставляет лоток в инструмент сборки с точностью микронного уровня.

Также важно отметить, что это стабильное движение и точность конечной точки должны быть повторяются через тысячи циклов движения каждый день. Если требуется несколько миллисекундов для тонкой настройки позиционирования деталей, эти миллисекунды составляют часы дополнительного времени производства, снижают пропускную способность и потенциально раздувая затраты и влияют на графики доставки.

Чтобы достичь этих целей, обязательно рассмотрите ключевую конструкцию, материалы, строительство и функциональность, обнаруженные в высокоэффективных точных линейных модулях.

Материалы строительства
Конструкция жилья и материалы строительства модуля являются критическими факторами, которые могут регулировать долгосрочную точность и повторяемость.

В мире линейных модулей алюминий или сталь чаще всего используется для создания корпусов или «профилей». Алюминиевые корпуса обычно используются в более стандартных линейных модулях, поскольку они могут быть экономически эффективно экструдировать, чтобы удовлетворить более широкий диапазон размера и длины модуля.

Тем не менее, важно учитывать точные линейные модули, изготовленные из стальных обработанных корпусов. Эти корпусы обычно демонстрируют гораздо меньшую модульную эластичность и отклонение от желаемого пути движения по сравнению с алюминиевыми модулями (которые также очень стабильны, но просто не до уровня стальных корпусов могут поддерживать).

Модульная эластичность заставляет модуль принять форму машинного рамы, к которой он устанавливается. С экструдированным алюминиевым корпусом, если есть некоторое отклонение - например, поворот или лук, при котором модуль прикреплен - он может отражать это отклонение.

Поскольку точные линейные модули имеют обработанные стальные корпусы, такое отклонение предотвращается, обеспечивая очень высокую плоскостность или прямолинейность перемещения. Это способствует снижению вибрации, точности конечной точки и локационной повторяемости. Кроме того, ищите модули, которые имеют обработанную справочную краю со встроенными направляющими дорожками на корпусе. Некоторые компании даже позволяют пользователю указать, какую сторону имеет опорное преимущество заземления машины для более быстрого монтажа и простого выравнивания.

Правильный размер для правильного применения
Когда требуется очень точная работа, обязательно выберите компоненты правильного размера для обработки нагрузки. Например, осевая или крутая нагрузка может потребовать более широких или более тяжелых компонентов, чем простая радиальная нагрузка. Кроме того, для многих передовых применений в станках, полупроводниковых производстве и изготовлении электроники производственные системы относительно небольшие, что требует компактных точных модулей, которые могут легко вписаться в плотные машины. Многие поставщики предлагают разные размеры.

Кроме того, важно рассмотреть другие основные линейные критерии проектирования движения, такие как среда, в которой работает система, угол, на котором установлена ​​нагрузка, необходимая скорость, расстояние прохождения и необходимый рабочий цикл. Это известно в отрасли как потерянная (нагрузка, ориентация, скорость, путешествия, точность, окружающая среда и цикл работ).

Движение компонентов
Точное и стабильное движение также является продуктом компонентов движения, которые управляют линейным модулем. Для точных линейных модулей шариковые приводы обеспечивают оптимальное решение.

Шаровые винтовые диски сверхэффективны для преобразования вращающихся движений в линейное движение. Как элементы механического привода, они могут быть установлены в ориентациях XYZ и выполнять движения с точностью и повторяемостью.

Шаровые винты с полными контактными уплотнениями обеспечивают уникальную комбинацию высокой жесткости, высокой точности и респектабельной скорости, что делает их полезными в самых разных применениях точных движений. В частности, их способность обрабатывать существенную осевую нагрузку часто делает их лучшим выбором, чем линейные двигатели, особенно в приложениях для вырезания из дерева и камней.

Не менее важным является конструкция линейных руководств в точных модулях. Точность в линейных руководствах зависит от многих факторов: настоящая направляющая, на которой проходят блок бегуна или подшипник, гоночные трассы внутри подшипника, через которые движутся шарики или ролики и плоскостность поверхности монтажа рельса.

Одной из наиболее важных областей для оценки является гладкость рециркуляции шарика внутри блока бегуна, когда он путешествует вдоль рельса. Применения на очень высоком уровне спектра точности могут быть отрицательно затронуты даже минутным движением шариков в рециркуляционной камере или лишь небольшим поворотом рельсовой системы вокруг его оси.

Любое отклонение или зазор снижает точность, и любая шероховатость в рециркуляции шариков может вызвать неточность. Чтобы решить эту проблему, ведущие поставщики линейных модулей включают руководства, которые оптимизируют рециркуляцию в ключевых точках перехода, обеспечивая чрезвычайно плавное движение, последовательно, поскольку шарики циркулируют на гоночных трассе подшипников.

Точные линейные модули, которые оснащены как шаровыми винтами, так и оптимизированными линейными руководствами в сочетании со стальными корпусами, обеспечивают многие из ключевых характеристик, необходимых в высокоскоростных автоматизированных системах.

Смазка и герметизация
Независимо от того, насколько хорошо и спроектированы, линейные модули нуждаются в правильной смазке на протяжении всего жизненного цикла, чтобы поддерживать точное и стабильное движение. Одним из способов обеспечения того, чтобы смазка была эффективно интегрирована в общую практику обслуживания системы, является выбор точных модулей, которые облегчают и удобно смазывать модули на постоянной основе.

Большинство точных модулей доступны с обычной промышленной смазкой для начальной смазки. Другие модули имеют выбор для более продвинутых предложений смазки - например, для удовлетворения требований в области чистой комнаты или электроники.

Недавно мы обновили его линейку точных модулей, чтобы включить более продвинутые стандартные LSS и смазочные материалы LSC Clean Room. Существует также возможность подключиться к центральным системам смазки с использованием жидкой смазки. Автоматизированная повторная смазование повышает надежность эксплуатации, исключая человеческую ошибку при выполнении ручной смазки.

Линейные модули требуют смазки, потому что они имеют движущиеся части, но движущиеся части могут генерировать крошечные воздушные частицы, если модуль не запечатан должным образом (сами смазки также могут диспергироваться в воздух). Важно заранее оценить варианты уплотнения, предоставляемые точными поставщиками линейных модулей, особенно для среды чистых помещений или систем лабораторной автоматизации с чувствительными биологическими образцами.

Ищите точную шариковую гайку и линейную узел, которая запечатана с обеих сторон с помощью уплотнений шариковых винтов. Этот дизайн значительно снижает риск смазки, выходящих на улицу.

Конфигурация и техническая поддержка
Последний элемент, который следует учитывать при выборе точных линейных модулей, - это уровень технической поддержки, доступный от поставщика, чтобы помочь создателям машины выбирать, указать, настраивать и заказать необходимые им модули.

Выбор поставщика линейного модуля с простыми в использовании, пошаговыми инструментами онлайн-размеров и конфигурации может помочь дизайнерам машин быстро настроить и заказать правильные модули при необходимости. Некоторые компании также включают выбор и размеры для механики, комбинации двигателя и привода с одним инструментом.

Когда требуется прямая помощь, также имеет смысл работать с поставщиками линейных модулей с обширным опытом в области линейных технологий движения. Эти компании оказывают техническую поддержку от экспертов по линейным инженерам по движению по телефону, электронной почте или инструментам онлайн-чата в реальном времени. Во многих случаях, когда строители машин не уверены в конкретных требованиях к размеру и производительности в своих приложениях, эти эксперты будут решать эти виды проблем в прошлом.

Для самых современных систем автоматизации достижение высокого уровня пропускной способности не должно потребовать жертвы качества для скорости. Особенно для отраслей и применений, которые нуждаются в сверхпрочном линейном движении, без вибраций транспорта и чрезвычайно жесткой точностью конечной точки, выбор правильного точного линейного модуля может сыграть решающую роль в производительности, эффективности и качества.