Просмотрите пять ссылок в цепочке элементов проектирования, так что критические для точной работы.

Линейная система движения так же сильна, как и наиболее компрометирующие звенья в цепочке механических и электромеханических элементов. Понимание каждого компонента и функции (и его влияния на вывод проектирования) улучшает решения, а вероятность, что конечный дизайн полностью соответствует требованиям приложений. В конце концов, обратная реакция, точность и другие аспекты производительности могут быть прослежены на элементы в проектировании и изготовлении свинцового винта, анти-боковой гайки, муфт, двигателя и стратегии управления.

Работа с поставщиками линейного движения, имеющих опыт во всех ссылках на дизайн,-это лучший способ получить высшую производительность дизайна. В конечном счете, оптимизированные системы управления движением похожи на высокопроизводительный спортивный автомобиль, все его элементы хорошо сбалансированы… для которых двигатель правильного размера + правая трансмиссия + правые шины + отличные функции управления (такие как антиблокировочные тормоза и контроль тяги) = отлично производительность.

Рассмотрим некоторые примеры дизайнов, требующих максимальной производительности. В некоторых типах 3D -печати разрешения слоя продвигаются до 10 мкм на слой. В медицинских устройствах дозирующие единицы должны вывозить лекарства от спасения в спасении и контролировать дозы до микролитров. Тот же тип плотной точности можно увидеть в оптическом и сканирующем оборудовании, оборудовании для обработки чипов и пластин в полупроводниковой промышленности и в пространстве лаборатории.

Только линейные проекты движения, созданные с целостным подходом к выбору компонентов и интеграции, могут удовлетворить эти более высокие требования к производительности. Часто наиболее подходящим решением для этих сборок является винт, управляемый двигателем, и гайка с соответствующей архитектурой управления. Итак, давайте рассмотрим ключевые соображения и характеристики производительности для каждой ссылки в этом типе линейной сборки.

Ссылка первая: качество свинцового вида и ореха

Ведущие витрины существуют в течение десятилетий в различных формах с множеством дизайнов гайков и материалов. В течение большей части этого времени машины, используемые для производства свинцовых видов, были отрегулированы вручную - ограничивая качество способности машины и уровня квалификации оператора. Большинство производителей сегодня по -прежнему используют этот тип оборудования, но современные автоматизированные процессы поднимают качество свинца на следующий уровень.

Например, в таких операциях используются контролируемая ЧПУ, регулировка перекоса и элементы управления давлением для процесса рулона, для получения наиболее последовательных форм резьбы для свинца. Поверхностная отделка этих свинцовых видов постоянно гладко и не содержит поверхностных ссадинов, которые могут разрываться на полимерных орехах ... для беспрецедентной точности и жизни системы.

В то же время усовершенствованная метрология и методы проверки, которые следят за формой и формой потоков свинцового вида, показывают, что приводит к точке свинца с точки зрения, которые в три раза лучше, чем у традиционных ручных методов. Это постоянно удерживает точность свинца до 0,003 дюйма/фута по длине винта.

Для применения транспортного типа, перемещающих некоторые объектные точки, чтобы указать вдоль оси, традиционный метод проверки точности свинца каждые 300 мм или шесть дюймов является адекватным. Но для самых высоких точных применений точность каждого потока вала является актуальной. Отклонение от подходящей геометрии резьбы известно как пьянство нити.

Новое автоматизированное производственное оборудование, процессы и подробные методы проверки производят более плотный контроль и качество, так что высокая и низкая точка в отдельной потоке демонстрировала значительно улучшенную точность подзадации-другими словами, меньше пьянства. Это, в свою очередь, помогает свинцовым витринам удерживать повторяемость позиционирования за одно вращение до 1 мкм. Это особенно критический показатель производительности в таких приложениях, как обработка дорогих пластин и чипов для полупроводниковой промышленности и точное распределение лекарств в шприцевом насосе.

После прокатки резьбы усовершенствованные винтовые поставщики выпрямляют винтовые валы с автоматизированным, чтобы минимизировать ошибки и разряд, которые могут вызвать вибрацию, шум и преждевременный износ. Прямость винтового вала имеет решающее значение, потому что любая ошибка подчеркивается, когда она собирается с двигателем. Напротив, традиционные (ручные) методы выпрямления винта могут создавать эффект снежной конуса в геометрии винтового вала-в форме одной арки или нескольких арки, которые штопора повернут вокруг оси длинной вала. Опять же, автоматическое выпрямление и проверка устраняют эти ошибки, что приводит к стабильной производительности винта.

Последним шагом в производстве свинцовых видов является применение покрытия PTFE. Только постоянная плавная отделка обеспечивает длительный срок службы и производительность системы. Непоследовательное применение PTFE (в результате неоптимальной среды или оборудования для покрытия) может стимулировать ячеек, трещины, пузырьки, отслаивание или шероховатость поверхности, которые вызывают преждевременный износ в гайке и сокращенное срок службы сборки.

Ссылка два: взаимодействие гайки и винта

Традиционные анти-боковые гайки используют многокачественный дизайн, который требует пружины катушки для линейного перемещения вдоль гайки, чтобы закрыть пальцы и управлять подгонкой между винтом и гайкой.

Проблемы, которые способствуют сбою в этих конструкциях, являются спорадическая и переменная сила пружины, скольжение коллета на гайке и колеблющееся давление при изнашивании гайки. Напротив, одна альтернативная гайка, предназначенная для обеспечения постоянной силы, включает в себя упрощенную конструкцию с двумя частями, которая придает давление на гайки в радиальном виде, которое представляет собой направление, необходимое для управления зазором или воспроизведения между гайкой и винтом.

Рассмотрим обычную пружину катушки и конструкцию кольт для борьбы с бортовым видом. Здесь переменная силовая пружина генерирует осевую силу, которая преобразуется в радиальную силу посредством механических помех. Конструкция зависит от формованных впрысков компонентов, чтобы приложить силу в равной степени к пальцам. Испытание тестирования подтверждает, что предварительная нагрузка резко изменяется в первых 1000 циклов.

В отличие от этого, определенные ореховые гайки для ведущих виновных видов постоянной силы обеспечивают производительность обратной реакции, которая в два-четыре раза лучше, чем традиционные проекты, подтвержденные тестированием FDA Lab Automation Customer. Конструкция постоянной силы пружины обеспечивает последовательную предварительную нагрузку в течение срока службы оси. Самосмный материал гайки с PTFE для смазки и повышения эффективности.

Одним из самых больших преимуществ анти-бортовых орехов с постоянной стороны является их способность настроить на приложение с корректировками пружины и другими параметрами. Эта настройка позволяет оптимизировать предварительную нагрузку, обратную реакцию, усилие перетаскивания и запуск очистки, чтобы соответствовать необходимым характеристикам. Каждая комбинация винтов и гайков, наряду с каждым полным двигателем и винтовой сборкой, может быть протестирована для каждой из этих характеристик производительности во время проверки и окончательной проверки.

Ссылка три: связанное или прямое соединение с диском

Следующая ссылка в цепочке - это то, как винт прикрепляется к двигателю. Есть три основных способа, которые это можно сделать.

Первый - это наиболее традиционный метод, в котором соединитель введен в сборку в качестве компонента между винтом, и двигателем, построенным с помощью расширяющегося стержня. может создать проблемы выравнивания. Из -за увеличения количества компонентов труднее сохранить все на центральной линии. Если один или несколько компонентов находятся вне или выравнивания, результатом может быть эффект типа CAM, который сильно влияет на производительность и срок службы системы.

Второй метод вставляет винт в коническую отверстие, чтобы механически закрепить его на месте (сзади) болтом. Такая сборка распространена на двигателях, которые потребуют частого обслуживания - и быстрый метод разборки и сборки. Недостаток состоит в том, что выравнивание трудно удержать и может стимулировать эффект снежной кости, который усиливает неточности по длине винта. Кроме того, этот снежный конус колеблется в винте, создает точки износа, которые могут стимулировать необходимость технического обслуживания и преждевременного сбоя системы.

Третий метод представляет собой прямую посадку винта к половому валу в двигателе и прикрепляет винт лазерным сварной шерстью на задней части двигателя. Этот метод обеспечивает максимальное взаимодействие в соответствии с винтом с двигателем, что приводит к максимально высокой выравнивании точности. В некоторых случаях сварка может быть заменена промышленным клеем, который создает постоянную связь между винтом и двигателем. Этот метод сборки также обеспечивает самый высокий уровень точности, предоставляя наименьшее количество разгона в винте, что приводит к увеличению срока службы и сводит к минимуму необходимость технического обслуживания.

Оптимизация выравнивания свинца, ореха и сцепления продлевает срок службы всей системы. В качестве базовой линии для сравнения с другими элементами в системе тестирование в различных ориентациях с различными отведениями и с диапазоном нагрузок и скоростей. Результаты показали, что срок службы путешествий превышает стандартный срок службы L10 в 40 раз.

Другими словами, традиционные настройки двигателя и лидера включают несколько компонентов, которые требуют сборки и их трудно выровнять. Они вводят пьесу и толерантность, которые ухудшают точность и повышают потенциал для сбоя. Высокое количество компонентов также обеспечивает более высокую общую стоимость сборки. Но интегрированные гибридные линейные настройки привода включают в себя выровненное и фиксированное и фиксированное с двигателем - для меньшего количества компонентов. Это делает большую жесткость, точность и надежность ... а также общую ценность дизайна.

Ссылка четыре: выбор типа мотора и дизайна

Линейные приводы поставляются с выбором моторных вариантов с наиболее распространенным выбором двигателя - это шаг с открытым циклом, версия с закрытой петлей с использованием либо управляемого управления платой, либо в промышленном интеллектуальном шате, и, наконец, бесщеточный двигатель DC (BLDC). У каждого есть свои собственные предложения по производительности или скорости и возможности нагрузки, и каждый также поставляется со своим собственным набором плюсов и минусов вокруг затрат, интеграции, контроля и многого другого, которые мы покрываем позже.

Самое большое влияние на линейные характеристики движения двигателя требует взгляда под капюшоном при внутренней конструкции двигателя. Типичные двигатели общего назначения используют волнистую стиральную машину для удержания подшипников и сборки на месте. Обычно это адекватно для роторных приложений и часто может применяться и к линейному. Тем не менее, волнистые шайбы обеспечивают количество соответствия в двигателе, которое может стимулировать небольшое количество осевых или линейных игр, которые приводят к неточностям линейного положения.

Чтобы облегчить это, один или оба из двух элементов могут быть изменены в дизайне. Большие подшипники могут быть вставлены для увеличения возможностей нагрузки на нагрузку на нагрузку, а гайка галечки можно добавить и отрегулировать до заданной спецификации крутящего момента, чтобы вывести игру из системы.

Ссылка пять: выбор параметров управления

Последняя ссылка, которая собирает все элементы вместе, - это то, как должно быть направлено и контролируется физическое линейное движение. Традиционно это потребует нескольких отдельных частей, включая усилитель и контроллер. Каждому потребуется шкаф и связанное оборудование, проводка, энкодер и датчики для обратной связи. Эти настройки могут стать сложными и громоздкими для установки, устранения и эксплуатации.

Появление готовых Smart Motor Solutions послужило для упрощения проводки и уменьшения количества разъемов и датчиков, связанных с получением производительности и управления типом STEP-Servo. Это обеспечивает экономию средств благодаря более низкому количеству компонентов, а также меньшему времени и труду, связанному с установкой. Эти двигатели также поставляются в предварительно собранных промышленно развитых пакетах, которые запечатывают и защищают доску и контроль от злоупотреблений или загрязнения с оценками до IP65 или IP67.

Когда приложение требует конкретных индивидуальных функций, имеет минимизированные соображения пространства и размера, или низкая стоимость является критическим драйвером, пользовательский вариант управления платой, установленной на двигателе IP20, является полезным вариантом. Это особенно верно для применений большого объема, размещенных в стилизованных корпусах или оборудовании. Такие приводы придают преимущества интеллектуальных двигателей (обычно при существенной экономии затрат), а контроль находится прямо на двигателе для облегчения и более быстрого общения с Master или PLC.