Линейный привод — это самонесущая структурная система, способная преобразовывать круговое движение в линейное. Это движение создаётся двигателем, который передаёт движение (или силу) вдоль оси. Таким образом, линейные приводы работают иначе, чем обычные электродвигатели, которые работают по круговому движению.

Понимание принципов работы линейного привода крайне важно для понимания его разнообразных применений. Линейный привод существенно помогает осуществлять такие движения, как толкание, тяга, подъём, опускание или наклон груза.

В связи с разнообразием выполняемых задач существует несколько типов линейных приводов. Как и следовало ожидать, не все линейные приводы предназначены для одной и той же цели. Чтобы лучше понять, что такое линейный привод и каковы его функции, давайте рассмотрим некоторые распространённые области применения этих устройств.

Для чего используется линейный привод?

Не все типы линейных приводов одинаковы, но они создают схожее линейное движение с большой мощностью. С одной стороны, линейные приводы перемещают объекты или предметы по прямой. Но, что ещё важнее, они выполняют это движение с высокой точностью и скоростью.

Система линейного привода преобразует вращательное движение в линейное, обеспечивая впечатляющий уровень эффективности для решения конкретных задач и повышения производительности в целом. Однако важно отметить, что разные типы линейных приводов в системе линейного привода могут подходить для решения конкретных задач лучше, чем другие.

Оптимальный выбор зависит от специфики вашего технологического процесса и перемещаемых материалов. Понимание нюансов требований вашей системы линейного привода имеет решающее значение для выбора наиболее подходящего привода для вашей области применения.

Наиболее распространённое применение прецизионных линейных приводов — их сочетание с многокоординатными декартовыми роботизированными системами. Также их часто используют в качестве неотъемлемых компонентов машин.

Основные сектора:

Электрический линейный привод может использоваться в самых разных отраслях. Независимо от того, работаете ли вы на небольшом производстве или ежедневно перемещаете значительные объёмы материалов, важно то, что вне зависимости от сферы деятельности, для вас найдётся идеальный линейный привод.

Таким образом, приведённый ниже список ни в коем случае не является полным перечнем отраслей, а лишь некоторыми наиболее распространёнными примерами. Понятно, почему эти отрасли выигрывают от контролируемого и точного линейного движения.

1. промышленная автоматизация
2. сервоприводы и подъемно-транспортные системы в производственных процессах
3. сборка
4. упаковка и паллетирование

 

Действительно, просто подумайте о таких приложениях, как

1. станки лазерной или плазменной резки
2. загрузка и выгрузка обработанных деталей
3. подача обрабатывающих центров в производственную линию
4. или перемещение промышленного антропоморфного робота вдоль дополнительной внешней оси с целью расширения диапазона его действия

Во всех этих приложениях используется один или несколько линейных приводов. Тип используемого линейного привода зависит от различных факторов, таких как точность, грузоподъёмность и скорость. В целом, решающее значение обычно имеет тип передачи движения.

Существует три основных типа передачи движения:ремень / реечный / винтовой.

Как убедиться в правильности выбора привода? Какие факторы должен учитывать промышленный дизайнер, берущийся за новое применение?

При выборе решений для линейного перемещения важно рассматривать вопрос с правильной точки зрения. В частности, это касается конкретного применения. Это всегда первостепенное значение при выборе типа необходимого вам линейного привода.

При выборе прецизионного линейного привода крайне важно чётко определить свои ожидания относительно результатов и производительности. Этот подробный анализ поможет вам подобрать прецизионный линейный привод в точном соответствии с вашими требованиями.

Тщательно рассмотрев эти факторы, вы сможете лучше определить не только тип необходимого вам прецизионного линейного привода, но и конкретные характеристики, которые обеспечат оптимальную производительность в вашем случае.

Тщательный процесс отбора гарантирует, что выбранный вами прецизионный линейный привод будет соответствовать вашим уникальным потребностям и обеспечит высочайший уровень точности и надежности.

Поэтому стоит начать с анализа динамики, длины гребка и необходимой точности. Давайте рассмотрим их подробнее.

Высокая динамика

Во многих областях промышленного дизайна требования дизайнеров часто касаются скорости. Они, как правило, включают и сокращение продолжительности цикла. Хороший пример — упаковочная промышленность. Ведь чем точнее и быстрее упаковка, тем быстрее она отправляется.

Неудивительно, что высокая динамика часто становится отправной точкой при определении решения.

Ременные передачи часто являются идеальным решением, когда речь идет о высокой динамике, учитывая, что:

1. они позволяют развивать ускорение до 50 м/с2 и скорость до 5 м/с при гребках длиной до 10–12 м
2. Портал XYZ с ременным приводом осей способен обрабатывать грузы от самых маленьких до примерно 200 кг.
3. В зависимости от типа смазки эти системы могут обеспечивать особенно длительные интервалы технического обслуживания, обеспечивая тем самым непрерывность производства.

Бывают случаи, когда требуется высокая динамика при длине хода более 10–12 м. В таких случаях приводы с реечной передачей, как правило, являются отличным решением. Это связано с тем, что линейные приводы обеспечивают ускорение до 10 м/с² и скорость до 3,5 м/с. И всё это при потенциально бесконечной длине хода.

Модели реечных приводов реализуют концепцию колеса и оси. В частности, вращающееся колесо приводит в движение трос, цепь или ремень, создавая линейное движение.

Выбор другого типа привода не гарантирует тех же результатов. Например, винтовая система, которая, несомненно, гораздо точнее, будет слишком медленной. С таким приводом вы не сможете справиться с такими длинными ходами.

Хотя винтовой привод — чрезвычайно распространённый инструмент, вращающий винт для его продвижения вперёд, он, однако, имеет ограничения по скорости в зависимости от ситуации.

Длинные штрихи

Системы, созданные линейными приводами в типичных конфигурациях XYZ декартовой робототехники, часто имеют большую длину хода. Это часто встречается в таких приложениях, как перевалочные и подающие обрабатывающие центры. Из-за таких длинных производственных линий длина хода часто может достигать десятков метров.

Кроме того, во многих случаях эти длинные ходы, обычно связанные с осью Y, предназначены для перемещения весьма тяжёлых грузов. В некоторых случаях вес груза может достигать сотен килограммов. Кроме того, на этих длинных ходах работают независимо несколько вертикальных осей Z.

В подобных приложениях наилучшим выбором для оси Y является привод с реечной передачей. Это обусловлено рядом факторов, таких как:

1. Благодаря жёсткости реечной системы они могут работать с потенциально неограниченным ходом. При этом они могут функционировать, сохраняя жёсткость, точность и эффективность.
2. В приводе используются актуаторы с индукционно закаленными стальными рейками, имеющими наклонные зубья. Эти зубья скользят по направляющим с шарикоподшипниками или призматическим направляющим.
3. Возможность установки нескольких кареток, каждая со своим двигателем, позволяет использовать несколько независимых вертикальных осей Z.

Ременная система идеально подходит для ходов до 10–12 м. Однако шарико-винтовые приводы ограничены (в случае больших ходов) своей критической скоростью.

Повторяемость позиционирования

С другой стороны, бывают случаи, когда конструктору требуется максимальная точность. Это может иметь место, например, при сборке микрокомпонентов или в некоторых областях медицины. В таких случаях выбор очевиден: линейные оси с шарико-винтовыми приводами.

С этой точки зрения линейные приводы с винтовым приводом обеспечивают наилучшие характеристики. Это обусловлено, главным образом, их повторяемостью позиционирования, достигающей ±5 мкм. Ни приводы с ременным, ни винтовые приводы не могут сравниться с ними. Как ременные, так и винтовые линейные приводы достигают максимальной повторяемости позиционирования ±0,05 мм.