Doğrusal hareket sistemlerini tasarlamak için birkaç basit yönergeyi izlemek, sistem performansını ve aktüatör ömrünü iyileştirebilir.

Birçok otomatik makine, ekipmanın hareketli elemanlarını yönlendirmek ve desteklemek için profilli ray, yuvarlak ray veya diğer yuvarlanan veya kayan yatak yapıları gibi doğrusal kılavuz bileşenlerine güvenir. Ek olarak, çoğu zaman bu hareketli elemanlar bir tür doğrusal aktüatör cihazı tarafından tahrik edilir.

Herhangi bir türdeki doğrusal sistemlerdeki en yaygın sorunlardan biri hizalama hatasıdır. Hizalama hatası, tutarsız doğrusal hareket sonuçları, doğrusal yatak sisteminin ömrünün kısalması, aktüatör sisteminin erken aşınması veya arızalanması ve hız değişimi veya yalpalama gibi düzensiz hareketler gibi bir dizi soruna yol açabilir.

Ancak doğrusal kılavuz ve aktüatörün hizalanmasını optimize ederek genel sistem performansını artırmanın bazı yaygın yolları vardır.

Aktüatörler ve kılavuzlar
Bir kılavuzlu makine elemanına hareket kazandırmanın birçok yolu olsa da, en yaygın olanlardan bazıları iki kategoriye ayrılır. Birincisi çubuk tipi aktüatörlerdir. Çubuk tipi aktüatörler, hidrolik veya pnömatik gibi sıvıyla çalışan veya kurşun vidalar veya bilyalı vidalar gibi elektrikli olabilir.

İkincisi çubuksuz aktüatörlerdir. Bunlar da ya sıvıyla çalışan ya da kurşun vida, bilyalı vida, kayış veya doğrusal motor aracılığıyla elektrikli olabilir. Her iki aktüatör stili de kılavuzlu sistemlerde uygulama bulur. Ancak her birinin sistem performansını ve ömrünü en üst düzeye çıkarmak için en iyi şekilde nasıl kullanıldığı konusunda ince farkları vardır.

Profil ray, yuvarlak ray veya diğer yuvarlanan veya kayan sistemler olsun, kılavuz elemanların kendileri tasarım aşamasında uygun şekilde boyutlandırılmalı ve seçilmeli ve hizalama sürecine özellikle dikkat edilerek üreticinin önerilerine göre monte edilmelidir. Bunu yapmak, seçilen kılavuz sisteminin performansının belirli uygulama için en üst düzeye çıkarılmasını sağlar.

Uyumluluk üyelerinin önemi
Piston çubuğu veya aktüatör çubuğunun her çevrimde uzaması ve geri çekilmesiyle karakterize edilen çubuk tipi aktüatörler, genellikle bir dizi montaj seçeneği sunar. Cihazda delinmiş ve diş açılmış delikler, montaj ayakları, küresel çubuk bağlantıları, hizalama kuplörleri, çatal veya burçlar gibi montaj seçenekleri genellikle çubuk tipi aktüatörlerin çoğu tedarikçisi tarafından sunulur. Kılavuzlu bir mekanizma ile kullanıldığında, her alt sistemin, aktüatörün ve kılavuz tertibatının engelsiz, düzgün hareket edebildiğinden emin olun. Tahrik elemanını tahrik edilen elemana sıkıca bağlamaya çalışan sistemler, bu iki eleman alt sistemlerden birinin veya her ikisinin kapasitesinin ötesinde yüklendiği ayrı düzlemlerde hareket etmeye çalıştıkça tutarsız performans gösterebilir.

Böyle bir sistemde çubuk tipi bir aktüatör, tahrik elemanı (aktüatör) ile tahrik edilen (kılavuz sistemi) arasında bir uyumluluk elemanı ile en iyi şekilde kullanılır. Örneğin, aktüatör çubuğuna monte edilmiş küresel bir çubuk ucu, montaj noktasının küresel eklem etrafında dönmesine izin verir. Kılavuzdaki bu tür bir bağlantı, aktüatörün makine şasi elemanına bağlandığı karşı ucundaki bir mafsal veya çatal ile birlikte en iyi şekilde kullanılır. Böyle bir montaj şeması, tahrik elemanına (aktüatör) veya tahrik edilene (kılavuz sistemi) aşırı stres eklemeden bağlantıda uyuma izin verir.

Stroklarının genel uzunlukları içinde kalmasıyla karakterize edilen çubuksuz stil aktüatörler, aktüatöre yerleştirilmiş bir kılavuz sistemi de içerebilir. Ayrı bir kılavuz sistemiyle birlikte kullanıldığında çubuksuz aktüatörlerin, tahrik ve sürülen elemanlar arasındaki bağlantıda uyumlu bir eleman da içermesi gerekecektir. Çoğu aktüatör tedarikçisi, yüzer braketler gibi bu tür kurulumlar için tasarlanmış çeşitli montajlar sunar.

Kılavuz sistemi içeren çubuksuz aktüatörler, ayrı bir kılavuz sisteminin yerini alırken ekipmanı yönlendirme ve destekleme görevini yerine getirebilir. Bu özellik özellikle yararlı olabilir ve birçok kez makine üreticisine süreçte zaman ve para kazandırır. Entegre kılavuzlara sahip çubuksuz aktüatörler, çok çeşitli hareket ihtiyaçlarını karşılamak için kombinasyonlar halinde makineye yerleştirilebilir. Xy veya xyz gibi çok eksenli yapılandırmaların yanı sıra gantry yapılandırmaları da uygun boyutlandırma ile mümkündür. Entegre kılavuzlara sahip çubuksuz aktüatörlerin montajında ​​hizalama da aynı derecede önemlidir.

Birleştirilmiş elemanların paralelliği ve dikliği
Tek eksenli bir yapılandırmada kullanılan entegre kılavuzlu çubuksuz bir aktüatörün yalnızca konumlandırma beklentilerini karşılaması gerekir. Aktüatör, herhangi bir harici kılavuz olmadan yükünü tek başına konuma getirerek çalıştığı için hizalama süreci basittir. Bu tür kurulum örnekleri arasında ekipmanda çalışma noktasından çalışma noktasına veya hizalamadan fikstüre yer verilir.

Çok eksenli yapılandırmalarda çubuksuz aktüatörlerin hizalanması, birden fazla aktüatörün birlikte çalışması gerektiğinden daha zor hale gelir. Bu nedenle, bu aktüatörleri monte ederken, optimum performans ve maksimum hizmet ömrü için tüm birleştirilmiş cihazların paralelliği ve dikliği dikkate alınmalıdır.

Birleştirilmiş elemanların paralelliği
Doğrusal aktüatörleri monte ederken paralelliği etkileyebilecek üç değişken vardır. Bu soruları sormak ve cevaplamak paralelliği ve sistem performansını en üst düzeye çıkaracaktır.

1. Aktüatörler taşıyıcılar aynı yükseklikte olacak şekilde mi monte edilmiştir? Bu düzlemdeki yanlış hizalama, bir veya her iki ünitenin yataklama sistemine olumsuz bir Mx ekseni eğilme momenti koyacaktır.

2. Aktüatörler bir uçtan diğerine kadar birbirlerinden tutarlı bir mesafede mi monte edilmiş? Bu düzlemdeki yanlış hizalama, yatak sistemindeki Fy ekseninde olumsuz bir yan yük uygulayacak ve şiddetliyse ünitelerin bağlanmasına neden olabilir.

3. Aktüatörler birbirine göre aynı seviyede mi monte edilmiş? Açısal hizalama hatası, her iki ünitenin yataklama sistemindeki My ekseninde olumsuz bir eğilme momenti uygulayacaktır.

Birleştirilmiş elemanların dikliği
Doğrusal aktüatörlerin montajında ​​dikliği etkileyen iki değişken vardır.

1. Bir XYZ sisteminde, Z ekseni Y eksenine dik olarak mı monte edilmiştir? Bu düzlemdeki yanlış hizalama, Y ekseni aktüatörünün yataklama sistemine herhangi bir veya tüm olası eksenlerde olumsuz bir eğilme momenti uygulayacaktır.

2. X veya Y ekseninde aynı anda iki aktüatörün hareket etmesi gereken bir gantry sisteminde, aktüatörler aynı anda mı hareket ediyor? Hizalama hatası veya yetersiz servo performansı, yatak sistemine Mz ekseninde istenmeyen bir eğilme momenti uygulayacaktır.

Hizalama önerileri ve montajla ilgili gerçek toleranslar, belirli aktüatör üreticisine ve yatak tipine bağlıdır. Ancak, genel bir kural olarak yatak sistemi tipini göz önünde bulundurmak gerekir. Profil ray sistemleri gibi yüksek performanslı yatak tipleri oldukça sert olma eğilimindedir ve hizalama daha kritiktir. Silindir veya tekerlek kullanan orta performanslı sistemler genellikle hizalamada bir miktar affedicilik sağlayan boşluklara sahiptir. Düz yatak veya kayar sistemler genellikle daha fazla boşluğa sahiptir ve daha da affedici olabilir.

Doğrusal aktüatör montaj sistemleri kurulurken, ölçüm cihazlarından lazer sistemlerine kadar uygun hizalamayı garanti altına almaya yardımcı olmak için bir dizi ölçüm aracı mevcuttur. Hangi araçlar kullanılırsa kullanılsın, her zaman bir ekseni XY ve Z düzlemleri için referans olarak oluşturun ve diğer cihazları referans eksenine göre monte edin. Bunu yapmak, aktüatör sisteminizden maksimum performansı ve en uzun ömrü elde etmenize yardımcı olacaktır.