Лінійний привід — це самонесуча структурна система, здатна перетворювати круговий рух на лінійний. Цей рух генерується двигуном і передає рух (або силу) вздовж осі. Таким чином, лінійні приводи працюють інакше, ніж звичайні електродвигуни, які працюють за круговим рухом.

Розуміння того, що таке лінійний привід, є критично важливим для розуміння його різноманітних застосувань. Лінійний привід значною мірою допомагає створювати такі рухи, як штовхання, тягнення, підйом, опускання або нахил вантажу.

Через різноманітність завдань, які вони виконують, існує кілька типів лінійних приводів. Як і слід було очікувати, не всі лінійні приводи виконують одну й ту саму функцію. Щоб краще зрозуміти, що таке лінійний привід та його функціональність, давайте розглянемо деякі поширені способи застосування цих пристроїв.

Для чого використовується лінійний привід?

Не всі типи лінійних приводів однакові, але вони генерують подібний лінійний рух з потужністю. З одного боку, лінійні приводи переміщують об'єкти або предмети по прямій лінії. Але якщо піти далі, вони виконують цей рух з точністю та великою швидкістю.

Лінійна приводна система перетворює обертальний рух на лінійний, забезпечуючи вражаючий рівень ефективності для виконання конкретних завдань та загального виробництва. Однак важливо зазначити, що різні типи лінійних приводів у лінійній приводній системі можуть бути більш придатними для потреб, ніж інші.

Оптимальний вибір залежить від ваших конкретних процесів та матеріалів, які потрібно переміщувати. Розуміння нюансів вимог до вашої системи лінійного приводу має вирішальне значення для вибору найбільш відповідного приводу для вашого застосування.

Найпоширеніше використання прецизійних лінійних приводів пов'язане з їх поєднанням з багатоосьовими декартовими роботизованими системами. Також популярно використовувати їх як невід'ємні компоненти машин.

Основні сектори:

Існує безліч галузей промисловості, де можна використовувати електричний лінійний привід. Незалежно від того, чи у вас невелике підприємство, чи ви щодня переміщуєте значну кількість матеріалів, суть у тому, що незалежно від того, що передбачає ваша діяльність, існує лінійний привід, який ідеально підходить саме вам.

Таким чином, наведений нижче список аж ніяк не є повним переліком секторів, а лише деякими з найпоширеніших прикладів. Зрозуміло, чому ці сектори виграють від контрольованого та точного лінійного руху.

1. промислова автоматизація
2. сервоприводи та системи захоплення та розміщення у виробничих процесах
3. складання
4. упаковка та палетування

 

Дійсно, просто подумайте про такі програми, як

1. лазерні або плазмові різальні машини
.2 завантаження та розвантаження оброблених деталей
3. подача матеріалу до обробних центрів на виробничій лінії
4. або переміщення промислового антропоморфного робота вздовж додаткової зовнішньої осі з метою розширення діапазону його дії

У всіх цих застосуваннях використовується один або декілька лінійних приводів. Тип використовуваного лінійного приводу залежить від різних факторів, таких як: точність, вантажопідйомність та швидкість. Загалом, зазвичай різницю має тип передачі руху.

Існує три основні типи передачі руху:ремінь / рейка та шестерня / гвинт.

Як переконатися, що ви обрали правильний привод? Які змінні має враховувати промисловий дизайнер, який працює над новим застосуванням?

Коли йдеться про рішення для лінійного руху, важливо розглянути питання з правильної точки зору. Зокрема, це означає застосування, яке потрібно виконати. Це завжди на першому місці при виборі типу лінійного приводу, який вам потрібен.

Вибираючи прецизійний лінійний привід, важливо чітко визначити ваші очікування щодо результатів та продуктивності. Цей детальний аналіз допоможе вам адаптувати ваш прецизійний лінійний привід до ваших точних вимог.

Ретельно врахувавши ці фактори, ви будете краще підготовлені до визначення не лише необхідного вам типу прецизійного лінійного приводу, але й конкретних характеристик, які забезпечать оптимальну продуктивність у вашому застосуванні.

Цей ретельний процес відбору гарантує, що обраний вами прецизійний лінійний привід відповідатиме вашим унікальним потребам з найвищим рівнем точності та надійності.

Таким чином, варто почати з розгляду динаміки, довжини ходу та необхідної точності. Давайте розглянемо їх детальніше.

Висока динаміка

У багатьох галузях промислового дизайну вимоги дизайнера часто стосуються швидкості. Зазвичай вони також включають скорочення тривалості циклу. Гарним прикладом цього є пакувальна галузь. Зрештою, чим точніше та швидше пакування, тим швидше упаковки випускаються.

Тож не дивно, що висока динаміка зазвичай є відправною точкою при визначенні рішення.

Ремінні передачі часто є ідеальним рішенням, коли йдеться про високу динаміку, враховуючи, що:

1. вони дозволяють розвивати прискорення до 50 м/с² та швидкість до 5 м/с при ходах довжиною 10-12 м
2. портал XYZ з осями з ремінним приводом здатний обробляти вантажі від надзвичайно малих до приблизно 200 кг
3. залежно від типу змащення, ці системи можуть пропонувати особливо тривалі інтервали технічного обслуговування, забезпечуючи таким чином безперервність виробництва.

Бувають випадки, коли потрібна висока динаміка на ходах довжиною понад 10-12 м. У таких випадках приводи з рейковим приводом, як правило, є чудовим рішенням. Це пояснюється тим, що ці лінійні приводи дозволяють досягати прискорень до 10 м/с2 та швидкостей до 3,5 м/с. І все це на потенційно нескінченній кількості ходів.

Моделі рейкових приводів реалізують концепцію колеса та осі. Зокрема, обертове колесо переміщує трос, ланцюг або ремінь для створення лінійного руху.

Вибір іншого типу приводу не гарантуватиме тих самих результатів. Наприклад, гвинтова система, яка, безсумнівно, набагато точніша, безумовно, буде занадто повільною. З таким приводом ви не зможете впоратися з такими довгими ходами.

Хоча гвинтовий привід є надзвичайно поширеним інструментом, обертання гвинта для його руху вперед має обмеження швидкості залежно від вашої ситуації.

Довгі штрихи

Системи, створені лінійними приводами в типових конфігураціях XYZ декартової робототехніки, часто мають довгі ходу. Це поширене явище в таких застосуваннях, як обробні центри з підбиранням та розміщенням елементів та подачі. Через ці довгі виробничі лінії довжина ходу часто може сягати десятків метрів.

Крім того, у багатьох випадках ці довгі ходи, які зазвичай задіяні з віссю Y, призначені для обробки досить важких вантажів. У деяких випадках вантажі можуть важити сотні кілограмів. Крім того, численні вертикальні осі Z працюють незалежно на цих довших ходах.

У таких типах застосувань найкращим вибором для осі Y є привод із рейковим приводом. Це пов'язано з різними факторами, такими як:

1. Завдяки жорсткості рейкової системи, вони можуть працювати з потенційно необмеженою кількістю ходів. Водночас вони можуть функціонувати, зберігаючи свою жорсткість, точність та ефективність.
2. У приводі, виконавчі механізми з індукційно загартованими сталевими рейками мають похилі зубці. Ці зубці ковзають по рейках з рециркулюючими кульковими підшипниками або призматичних рейках.
3. Можливість встановлення кількох кареток, кожна з яких має власний двигун, дозволяє використовувати численні незалежні вертикальні осі Z.

Ремінна система ідеально підходить для ходу до 10-12 м. Однак кулькові гвинтові приводи обмежені (у випадку довгих ходів) своєю критичною швидкістю.

Повторюваність позиціонування

З іншого боку, бувають випадки, коли конструктор прагне максимальної точності. Це може бути випадок у таких сферах застосування, як складання мікрокомпонентів або певні медичні застосування. У цих випадках є лише один чіткий вибір: лінійні осі з кульковими гвинтовими приводами.

З цієї точки зору, лінійні приводи з гвинтовим приводом пропонують найкращу продуктивність. Це значною мірою пояснюється тим, що вони мають ступінь повторюваності позиціонування до ±5 мкм. Цю продуктивність не можуть зрівнятися ні з ремінним, ні з гвинтовим приводом. Як лінійні приводи з ремінним, так і з гвинтовим приводом досягають максимального ступеня повторюваності позиціонування ±0,05 мм.