Bu makale, yapısal destek sistemi, kılavuz teknolojisi, tahrik teknolojisi ve sızdırmazlık, yağlama ve aksesuarlar dahil olmak üzere doğrusal bir sistem tasarlamanın temellerini açıklayacaktır. İlk olarak, kurşun vidalı tahrikler, bilyalı vidalı tahrikler, kayış tahrikleri, bilyalı kılavuzlar, kızaklı kılavuzlar ve tekerlek kılavuzları gibi farklı teknolojilerin artılarını ve eksilerini tartışacaktır. Makale daha sonra, kendi doğrusal sisteminizi tasarlamanın ve inşa etmenin, standart yapı taşlarından bir sistem yapılandırmaya kıyasla avantajlarını ve dezavantajlarını inceleyecektir. Son olarak, makale, ekonomik standart bileşenlere dayalı doğrusal bir sistemin boyutlandırılması ve seçilmesi için adım adım web tabanlı bir süreci açıklayacaktır.

Doğrusal bir sistemin yapı taşları yapısal destek sistemi, tahrik sistemi, kılavuz sistemi, sızdırmazlık, yağlama ve aksesuarlardır. Yapısal destek sisteminin ana bileşeni tipik olarak 12 metreye kadar uzunluklarda mevcut olan bir alüminyum ekstrüzyondur. Tabanın montaj yüzeyi, hassas konumlandırma gerektiren uygulamalar için işlenebilir. Daha düşük hassasiyetli taşıma tipi uygulamalar için taban ekstrüzyonları genellikle işlenmez. Taşıma uygulamalarında kullanılan tabanlar, yük altında bükülmeye ve ekstrüzyon işlemi sırasında bozulmaya karşı direnç için optimize edilmiştir ve sistemin yalnızca uçlarından desteklenmesine olanak tanır.

Kılavuzların ana tipleri bilyalı kılavuzlar, tekerlek kılavuzları ve kızaklı veya prizma kılavuzlardır. Bilyalı kılavuzlar 38.000 Newton'a (N) kadar yüksek yükleri ve 27,60 Newton metreye (Nm) kadar yüksek moment yüklerini destekler. Bilyalı kılavuzların diğer avantajları arasında düşük sürtünme ve yüksek sertlik bulunur. Bilyalı kılavuzlar tek veya çift raylı konfigürasyonlarda mevcuttur. Bilyalı kılavuzların zayıflıkları arasında nispeten yüksek maliyet ve yüksek gürültü seviyeleri bulunur. Tekerlek kılavuzlarının temel avantajlarından biri, saniyede 10 metreye (m/s) kadar olağanüstü yüksek hızlarda çalışabilme yetenekleridir. Tekerlek kılavuzları ayrıca düşük sürtünme ve çok yüksek sertlik sunar. Öte yandan, tekerlek kılavuzları şok yüklemeye karşı nispeten düşük dirence sahiptir. Kızaklı kılavuzlar, çok sessiz çalışma sağlamak ve yüksek şok yüklerine dayanmak için doğrudan profil yüzeyinde çalışan prizma şekilli polimer burçlar kullanır. Kızaklı kılavuzların temel avantajlarından biri, kirli ortamlarda çalışabilme yetenekleridir. Kızaklı kılavuzlar, bilyalı veya tekerlek kılavuzlarından daha düşük hız ve yük kapasitesine sahiptir.

En popüler tahrik teknolojileri bilyalı vida tahrikleri, kılavuz vida tahrikleri ve kayış tahrikleridir. Bilyalı vida tahriki, bilyalı rulmanlar ile bir bilyalı vida ve bilyalı somundan oluşur. Zemin ve ön yüklemeli bilyalı vidalar olağanüstü yüksek konumlandırma doğruluğu sağlar. Bilyalı vida üzerindeki yük, her bir bilyanın nispeten düşük bir yüke maruz kalması için çok sayıda bilyalı rulmana dağıtılır. Sonuç, 0,005 mm'ye kadar yüksek mutlak doğruluk, 40 KN'ye kadar yüksek itme kapasitesi ve yüksek sertliktir. Mutlak doğruluk, beklenen ve gerçek konum arasındaki maksimum hata olarak tanımlanır. Bilyalı vida tahrikleri genellikle %90 mekanik verimlilik sağlar, bu nedenle daha yüksek maliyetleri genellikle azaltılmış güç gereksinimleri ile telafi edilir. Bir bilyalı vidanın kritik hızı, vidanın kök çapı, desteklenmemiş uzunluk ve uç destek yapılandırması tarafından belirlenir. Bilyalı vida destekleri, 12 metreye kadar strok ve 3.000 rpm giriş hızına sahip vida tahrikli ünitelerin kullanılmasını sağlar. Kılavuz vida tahrikleri, bilyalı vida tahriklerinin mutlak konumlandırma doğruluğuna ulaşamaz ancak 0,005 mm'lik mükemmel tekrarlanabilirlik sağlarlar. Tekrarlanabilirlik, bir konumlandırma sisteminin aynı yönden aynı hız ve yavaşlama oranında yaklaşırken çalışma sırasında bir yere geri dönme yeteneği olarak tanımlanır. Kılavuz vidalı tahrikler, düşük ila orta görev döngüsü konumlandırma uygulamalarında kullanılır ve düşük gürültü seviyelerinde çalışır. Kayışlı tahrikler, 10 m/s'ye kadar hız ve 40 m/s2'ye kadar ivmeye sahip yüksek hızlı, yüksek verimli taşıma uygulamalarında kullanılır. Hem kılavuz sistemi hem de tahrik sistemi genellikle yağlama gerektirir. Yağlama bağlantı parçalarına kolay erişim, önleyici bakımı basitleştirir. Etkili yaklaşımlardan biri, montaj sırasında ve periyodik bakım aralıklarında hem bilyalı vidanın hem de doğrusal yatak sisteminin yağlandığı bir ağı besleyen taşıyıcıdaki Zerk bağlantı parçalarının kullanılmasıdır. Prizma kılavuz sistemi bakım gerektirmez. Polimerin doğal yağlayıcılığına ek olarak, her vuruşta yağlayıcıyı yenileyen yağlanmış keçe silecekler vardır. Sızdırmazlık teknolojisi birçok uygulamada önemlidir. Manyetik şerit conta, gerginliği korumak için yay yüklü paslanmaz çelik bir manyetik banttan oluşur. İki uç sistemin uç plakalarına sabitlenir ve kapak bandı veya sızdırmazlık şeridi taşıyıcıdaki bir boşluktan geçirilir. Taşıyıcılar sistemin uzunluğunu kat ederken, şerit taşıyıcının geçmesine izin vermek için mıknatıslardan kaldırılır.

Alternatif bir sızdırmazlık teknolojisi olan plastik kapak bantları, taban ekstrüzyonuyla birbirine geçen ve Ziploc poşeti gibi davranan uyumlu bir kauçuk şerit kullanır. Birleşen ''dil ve oluk'' profilleri, partiküllerin içeri girmesini önlemede son derece etkili olan bir labirent conta oluşturur. Esnek motor yuvaları, doğrusal sistemlerin otomatik montajlara entegrasyonunu basitleştirir. Kullanıcılar basitçe standart bir NEMA motor yuvası talep edebilir veya motorlarına özgü montaj bilgileri sağlayabilir veya motor üreticisinin adını ve parça numarasını verebilir. Gövde ve kaplin, müşterinin motorunun temel özelliklerine uyacak şekilde ortak boşluklardan işlenir: motor flanşındaki cıvata boyutu ve cıvata dairesi çapı; motor pilot çapı; ve motor şaftı çapı ve uzunluğu. Bu, kızakların neredeyse her motora garantili hizalama ile yatay, dikey, eğimli veya ters olarak kolayca monte edilmesini sağlar.

Her tahrik tipi ve kılavuz tipi kombinasyonu mantıklı değildir. Pratik uygulamalarda kullanılan yedi teknoloji grubu şunlardır: kılavuz vida tahriki ve bilyalı kılavuz, kılavuz vida tahriki ve kızaklı kılavuz, bilyalı vida tahriki ve bilyalı kılavuz, bilyalı vida tahriki ve kızaklı kılavuz, kayış tahriki ve bilyalı kılavuz, kayış tahriki ve kızaklı kılavuz ve kayış tahriki ve tekerlek kılavuzu. Örümcek diyagramları, bu teknolojilerin her birinin göreceli güçlü ve zayıf yönlerini gösterir. Bilyalı vida tahriki ve bilyalı kılavuz teknolojisi, yüksek tekrarlanabilirlik, yüksek sertlik ve yüksek kuvvet ve momentleri idare etme yeteneği sunar. Bir takım tezgahında dişli boşluklarını yüklemek ve boşaltmak için kullanılan doğrusal sistem gibi yüksek yükler ve yüksek görev döngüleri olan hassas konumlandırma uygulamalarında kullanılır. Kayış tahrikli, bilyalı kılavuzlu üniteler, ağır yüklerin ve yüksek moment yüklerinin olduğu yüksek hız ve ivme uygulamaları için tasarlanmıştır. Bu teknoloji grubu, bir boşluğu kaplayan ve uçlardan veya aralıklı olarak desteklenen uygulamalar için uygundur. Tipik bir uygulama kutu paletlemesini içerir. Kayış tahrikli, kızaklı kılavuzlu doğrusal sistemler orta hız ve ivme yeteneği sağlar. Kayar kılavuzlar darbe yüklerini yönetebilir ancak doğrusal hızları bir şekilde sınırlıdır. Bu kombinasyon, düşük bakım gerektiren, uygun maliyetli, düşük gürültülü bir çözüm sunar. Manyetik bir kapak bandının eklenmesi, bu çözümü yüksek partikül içeriğine sahip ortamlar ve sac metal püskürtme işlemi uygulaması gibi yıkama gereksinimleri için ideal hale getirir. Kayış tahrikli, tekerlek kılavuzlu üniteler, orta düzeyde maliyet, düşük gürültü ve nispeten düşük bakım gereksinimleri ile birlikte yüksek doğrusal hız ve ivmelenme yetenekleri sağlar. Tipik bir uygulama paketleme ve doldurma makinesidir.

Yapmak mı satın almak mı? Doğrusal bir sistem yapmak mı yoksa satın almak mı gerektiğine karar verirken, doğrusal bir sistem tasarlamak için gereken mühendislik süresine ve uzmanlığa bakmak önemlidir. Bir sistem tasarlamak, doğrusal ve radyal yatak ömrü, bilyalı vida ömrü, bilyalı vidanın kritik hızı, destek profilinin sapması, yağlama seçimi, kapak tasarımı vb. gibi mühendislik hesaplamalarını içerir. Tasarım süresini kısaltmak için doğrusal sistemi büyük boyutlandırma yaklaşımının dezavantajı, maliyetin ve zarfın artması ve hiçbir temel şeyin atlanmadığından emin olmak için temel mühendisliğin hala gerekli olmasıdır. Doğrusal sistemler satın alırken, standart katalog ürünlerinin uygulamanın gereksinimlerini karşılamadığı zamanlar olacaktır. Bu durumda, standart ürünlerde veya beyaz sayfa tasarımlarında önemli değişiklikler yapmak uygulanabilir alternatiflerdir. Geniş bir ürün yelpazesine ve mühendislik yeteneklerine sahip bir ortak, zamandan ve paradan tasarruf ederken ve geliştirme döngüsünü hızlandırırken sorununuzu çözmek için sizinle birlikte çalışabilir.