Doğrusal Ray Kılavuzları için Genel Uygulamalar

Doğrusal raylar, birçok endüstriyel uygulamanın omurgasını oluşturur ve sadece birkaç gramdan binlerce kilograma kadar değişen yükler için düşük sürtünmeli kılavuzluk ve yüksek sertlik sağlar. Boyut, doğruluk sınıfı ve ön yük aralıkları, doğrusal rayları hemen hemen her performans gereksinimi için uygun hale getirir.

Doğrusal rayların kullanılmasının sayısız nedeni vardır, ancak diğer kılavuz türlerine göre en belirgin avantajları yük kapasitesi, seyahat doğruluğu ve sertliktir. Örneğin, yuvarlak şaft kılavuzları yalnızca aşağı veya kaldırma yüklerine dayanabilirken, doğrusal ray kılavuzları hem aşağı/kaldırma yüklerine hem de moment yüklerine dayanabilir. Ve genellikle hareketi 1 metre veya daha azla sınırlı olan çapraz makaralı kılavuzların aksine, doğrusal raylar çok uzun seyahat uzunlukları sağlayabilir. Düz yataklı kılavuzlarla karşılaştırıldığında, doğrusal raylar daha yüksek sertliğe ve sertliğe sahiptir ve genellikle daha iyi yük/ömür özelliklerine sahiptir.

Doğrusal kılavuzlar ayrıca, referans yüzeyleri olarak işlev gören rayın bir veya her iki kenarının hassas işlenmesi sayesinde yüksek düzeyde seyahat doğruluğu sağlar. Ve iki, dört veya altı sıra yuvarlanan elemanla - küresel bilyeler veya silindirik silindirler - sertlik yüksektir ve yatak bloğunun sapması minimumdur. Tüm bu özellikler, yüksek hassasiyet, yüksek sertlik ve uzun ömür gerektiren uygulamalar için mükemmel şekilde uygun olan doğrusal bir kılavuz sistemi sağlamak için bir araya gelir.

【Tek ray uygulamaları】

Doğrusal rayların her iki tarafında yük taşıyan bilyeler (veya silindirler) bulunduğundan, tek bir ray kullanıldığında bile, sarkıt yükleri taşıyabilirler. (Buna karşılık, sarkıt yükler mevcut olduğunda yuvarlak şaftlı doğrusal kılavuzlar çiftler halinde kullanılmalıdır.) Bu özellik nedeniyle, çok sayıda uygulama, yerden tasarruf etmek veya sistemdeki diğer bileşenler arasında hizalama sorunları yaşamamak için tek bir doğrusal ray kullanır. İşte tek bir doğrusal ray kullanan birkaç uygulama örneği…

Doğrusal aktüatörler – Doğrusal raylar, moment yüklerine dayanabilme kabiliyetleri nedeniyle kayışlar, vidalar veya pnömatik silindirlerle tahrik edilen aktüatörler için genellikle tercih edilen kılavuz mekanizmasıdır. Ayrıca kayış veya pnömatik tahrikli sistemlerde önemli olan 5 m/s'ye kadar seyahat hızlarına da uyum sağlayabilirler.

Üstten taşıma sistemleri – Yükler rayın ve yatak bloğunun altında merkezlendiğinde, üstten taşıma sistemlerinde sıklıkla olduğu gibi, kılavuzluk için doğrusal raylar iyi bir seçimdir. Yüksek yük kapasiteleri ağır yüklerin taşınmasına olanak tanır ve doğrusal rayın sertliği tüm sistemin sertleşmesine yardımcı olur.

Gantry robotları – Bir gantry'nin tanımlayıcı özelliği iki X (ve bazen iki Y ve iki Z) eksenine sahip olmasıdır. Bireysel eksenler genellikle tek bir doğrusal ray içerir ve bir vida veya kayış ve kasnak sistemiyle tahrik edilir. İki eksen paralel çalıştığında (örneğin X ve X'), her eksenin yalnızca bir doğrusal rayı olmasına rağmen çok iyi moment kapasiteleri elde edilir.

【Çift ray uygulamaları】

Yüksek moment yükleri mevcut olduğunda, doğrusal raylar çiftler halinde kullanılabilir ve bu da moment yükünün yatak blokları üzerindeki kuvvetlere dönüştürülmesine olanak tanır. Bu yapılandırmada, tahrik mekanizması doğrusal raylar arasına monte edilebilir ve bu da genel sistemi oldukça kompakt hale getirir. Çift doğrusal ray uygulamaları şunları içerir:

Doğrusal aşamalar – Aşamalar genellikle çok yüksek hassasiyetli sistemlerdir, yani yüksek seyahat doğruluğu ve minimum sapma en önemli unsurlardır. Yük, çok az veya hiç moment yüklemesi olmadan aşamanın merkezinde olsa bile, sertliğin ve yatak ömrünün en üst düzeye çıkarılmasını sağlamak için genellikle çift doğrusal raylar kullanılır.

Takım tezgahları – Tıpkı sahneler gibi, takım tezgahları da takımın yüksek kaliteli parçalar üretmesini sağlamak için çok yüksek seviyelerde hareket doğruluğu ve sertlik gerektirir. İki rayın paralel olarak kullanılması – genellikle ray başına iki yatak bloğu ile – sapmanın en aza indirilmesini sağlar. Takım tezgahları da çok yüksek yükler yaşar, bu nedenle yükü dört yatak bloğuna dağıtmak yatak ömrünü en üst düzeye çıkarmaya yardımcı olur.

Kartezyen robotlar – Kartezyen robotlar genellikle eksen başına yalnızca bir doğrusal sistem kullandığından, her bir eksenin yüksek moment yüklerine dayanabilmesi önemlidir. Bu nedenle çoğu Kartezyen robot ekseni, paralel olarak iki doğrusal kılavuz içeren doğrusal aktüatörlerden inşa edilir.

Robot taşıma üniteleri – Altı eksenli robotlar, birçok yönde erişim ve dönüş gerektiren uygulamalar için esnek hareket sağlar. Ancak robotun başka bir istasyona veya çalışma alanına hareket etmesi gerekiyorsa, çift raylı sistemler tüm robotu yeni bir konuma taşıyarak "yedinci eksen" görevi görebilir. Bu uygulamalarda doğrusal rayların önemli bir avantajı, genellikle 15 metreyi aşan çok uzun seyahat uzunlukları için birden fazla rayı birleştirme yeteneğidir.

Elbette, doğrusal raylar her uygulama için mükemmel bir çözüm değildir. Örneğin, doğrusal raylar genellikle maliyet nedeniyle tüketici alanındaki uygulamalar için uygun değildir - kapı kılavuzları ve çekmece kızakları gibi. Ve doğrusal raylar, yalnızca yüksek seyahat doğruluğunun faydalarını elde etmek için değil, aynı zamanda yatak bloğunun sıkışmasını önlemek için de çok hassas montaj yüzeyleri gerektirir; bu, kullanım ömrünün azalmasına yol açabilir. Ayrıca, yalnızca uçtan desteklenebilen doğrusal şaft sistemlerinin aksine, tam olarak desteklenmelidirler. Bu, doğrusal bir rayın ön maliyetinin genellikle yuvarlak bir şaft veya düz yatak sisteminden daha yüksek olduğu anlamına gelir, aynı zamanda hazırlık ve montaj maliyeti de daha yüksektir.

Doğrusal raylar, diğer rulman türlerine göre çalışma özelliklerinde daha az pürüzsüz veya "çentikli" olarak da algılanabilir. Bunun nedeni, yük taşıyan bilyeler (veya silindirler) ile kanallar arasında oluşan temastır. Genellikle sertliği artırmak için yapılan doğrusal bir ray sistemine ön yükleme, rulman bloğu ray boyunca hareket ettirildiğinde "çentiklilik" hissini daha da kötüleştirebilir. (Bu etki, rulmana yük uygulandığında ortadan kalkar, ancak algı genellikle kalır.)

Doğrusal bir rayın yük kapasitesine, sertliğine veya hareket doğruluğuna ihtiyaç duymayan uygulamalar için yuvarlak şaft sistemleri, kaymalı yatak kılavuzları veya hatta çapraz makaralı kızaklar gibi diğer doğrusal kılavuzlar uygun ve daha az maliyetli olabilir.