И как его можно избежать ...

Гантрии отличаются от других типов многоосных систем (таких как декартовые роботы и таблицы XY), используя две оси базовых (x) параллельно, с перпендикулярной (Y) осью, соединяющей их. Хотя это двойное расположение оси X обеспечивает широкую, стабильную площадь и позволяет GANTER-системам обеспечивать высокую грузоподъемность, длительную длину и хорошую жесткость, это также может привести к явлению, обычно называемому стеллаж.

Каждый раз, когда две линейные оси устанавливаются параллельно, существует риск того, что оси не проходят в идеальной синхронизации. Другими словами, во время движения одна из оси X может «отставать» от другой, а ведущая ось попытается протянуть своего отставного партнера. Когда это произойдет, соединительная (Y) ось может искать - больше не перпендикулярно двум осям x. Условие, в котором оси x и y теряют ортогональность, называется стеллажей, и это может привести к связыванию, когда система перемещается в направлении X, а также потенциально повреждает силы как на осях x, так и на оси x и y.

Станки в GANTRY Systems может быть вызвана различными факторами проектирования и сборки, но одним из наиболее влиятельных факторов является метод управления осями X. С двумя осями x параллельно, дизайнеры имеют выбор самостоятельного вождения каждую ось x или управлять одной осью и обрабатывать другую как «раб», или последователь, ось.

В низкоскоростных приложениях с относительно небольшим расстоянием между двумя осьми x (короткий ход оси y) может быть приемлемо для управления только одной осью x и позволить второй оси x быть последователем, без механизма вождения. В этой конструкции ключевой задачей является жесткость связи между осями - другими словами, жесткость оси Y.

Поскольку управляемая ось эффективно «тянет» не приводимой к оси, если соединение между ними испытывает изгиб, скручивание или другое нежесткое поведение, любая разница в трениях или нагрузке между двумя осями X может сразу же привести к стеллаж и стеллаж и связывание. И чем дольше ось Y, тем менее жесткой будет. Вот почему расположение «приводной подставки» обычно рекомендуется для применений, где расстояние между осями x составляет менее одного метра.

Более сложным решением для привода является использование отдельного двигателя на каждой оси, при этом двигатели синхронизируются в расположении мастер-солевой через контроллер. В этом расположении, однако, ошибки движения механических дисков должны быть идеально (или почти идеально) сопоставлены-в противном случае стеллаж и связывание могут быть вызваны небольшими отклонениями на расстоянии, на котором каждая ось движется на моторную революцию.

Для высокоскоростных, точных применений GANTRY механизмом выбора приводных механизмов, как правило, являются шариковые винты, стойки и приводы для шестерни. Обе эти технологии могут быть избирательно сопоставлены, чтобы обеспечить аналогичную линейную ошибку по каждой оси, избегая некоторой из стека ошибок, которые могут возникнуть в непревзойденных сборах привода. Поскольку поясные и цепные приводы имеют ошибки высоты тона, которые трудно соответствовать и компенсировать, они обычно не рекомендуются для GANTER Systems, когда оси x независимо приводятся. С другой стороны, линейные двигатели являются отличным выбором для параллельных осей в Ganty Systems, поскольку они не имеют механической ошибки и могут обеспечить длинные длины движения и высокие скорости.

Другое решение - в некоторой степени компромисс между двумя вариантами, описанными выше - - использовать один двигатель для управления обеих оси X. Это может быть сделано путем подключения выходного сигнала оси, управляемой двигателем, к входу второй оси посредством связи расстояния (также называемого соединительным валом). Эта конфигурация устраняет второй двигатель (и сопутствующую синхронизацию, которая потребуется).

Тем не менее, жесткость связывания расстояния важна. Если перевод крутящего момента между осями заставляет соединение испытывать «задержку», все еще могут возникать стеллаж и связывание. Эта конфигурация часто является хорошим вариантом, когда расстояние между осями X составляет от одного до трех метров, с умеренными требованиями нагрузки и скорости.

Другим фактором, который может вызвать стеллажи в картинках, является отсутствие точности монтажа и параллелизма между двумя осями X. В любое время, когда два линейных направляющих монтируются и эксплуатируются параллельно, они требуют определенной терпимости в параллелизме, плоскостности и прямоте, чтобы избежать перегрузки подшипников на одном или обоих направляющих. В Ganty Systems, где оси x, как правило, расположены далеко друг от друга (из -за длительного перемещения по оси Y), монтаж и параллелизм оси X становится еще более критичным, при этом угловые ошибки усиливаются на большие расстояния.

Различные направляющие технологии требуют различных уровней точности для параллелизма, плоскости и прямолинейности. В приложениях GANTRY лучшая линейная технология для параллельных оси x, как правило, является той, которая предлагает наибольшее «прощение» в ошибках монтажа и выравнивания, в то же время обеспечивая необходимую грузоподъемность и жесткость.

Рециркуляция шариковых или роликовых профилированных рельсовых направлений обычно обеспечивает наивысшую грузоподъемность и жесткость всех линейных направляющих технологий, но при использовании в параллельной конфигурации они требуют очень точной высоты монтажа и допусков параллелизма, чтобы избежать связывания. Некоторые производители предлагают «самоотверждение» версии рециркуляции шариковых подшипников, которые способны компенсировать некоторое смещение, хотя жесткость и грузоподъемность могут быть уменьшены.

С другой стороны, направляющие колеса, которые работают на точных путях, требуют меньшей точности при монтаже и выравнивании, чем профилированные железнодорожные гиды. Они могут даже быть установлены на умеренно неточных поверхностях, не вызывая таких проблем, как болтовня и связывание, даже когда два трека используются параллельно.

В то время как выравнивание может быть сделано с помощью простых инструментов, таких как индикаторы циферблата и провода, длинные длины, связанные с Gantry Systems, часто делают это непрактичным. Кроме того, выравнивание множественных параллельных и перпендикулярных осей увеличивает сложность и требует времени и рабочей силы в геометрической прогрессии.

Вот почему лазерный интерферометр часто является лучшим инструментом для обеспечения прямолинейности, плоскости и ортогональности между осями гантри.