І як цього можна уникнути ...

Гантри відрізняються від інших типів багатосайзових систем (таких як декартові роботи та XY таблиці), використовуючи дві осі бази (x) паралельно, з перпендикулярною (y) осі, що з'єднує їх. Незважаючи на те, що це подвійне розташування осі X забезпечує широкий стабільний слід і дозволяє козловим системам забезпечити високу вантажопідйомність, довгу довжину подорожей та хорошу жорсткість, це також може призвести до явища, яке зазвичай називають стійкими.

Кожен раз, коли дві лінійні осей встановлені та з'єднані паралельно, існує ризик, що осей не рухається в ідеальній синхронізації. Іншими словами, під час руху одна з осі X може «відставати» іншої, а провідна вісь спробує витягнути свого відставаючого партнера. Коли це трапляється, з'єднувальна (y) вісь може перекосити - більше не перпендикулярно до двох осі X. Умова, коли осі x і y втрачають ортогональність, називається стійкою, і це може призвести до зв'язування, коли система рухається в напрямку x, а також потенційно пошкоджує сили як на осях x, так і на y.

Стійка в козличних системах може бути викликана різноманітними факторами проектування та складання, але одним із найвпливовіших факторів є метод руху X осей. Паралельно з двома X осейами дизайнери мають вибір керувати кожною осі X незалежно, або керувати однією осі та обробляти іншу як «раба», або послідовника, вісь.

У низькошвидкісних додатках із відносно невеликою відстань між двома осі X (короткий удар у осі), може бути прийнятним керувати лише однією осі X і дозволити другій осі X бути послідовником, без механізму руху. У цій конструкції ключовою проблемою є жорсткість зв'язку між осейами - іншими словами, жорсткість осі y.

Оскільки вісь, що керована, ефективно «тягнеться за», що не керується осі, якщо зв'язок між ними переживає згинання, скручування або іншу нежитну поведінку, будь-яка різниця у тертях або навантаженнях між двома осі X може негайно призвести до рушки та рушниці та Зв'язування. І чим довше вісь y, тим менш жорсткою вона буде. Ось чому розташування «керованого-колакера», як правило, рекомендується для застосувань, де відстань між осі X становить менше одного метра.

Більш складним рішенням приводу є використання окремого двигуна на кожній осі, при цьому двигуни синхронізовані в композиції головного раба через контролер. Однак у цій домовленості помилки подорожей механічних накопичувачів повинні бути ідеально (або майже ідеально) відповідати-в іншому випадку рушнення та зв'язування можуть бути спричинені незначними відхиленнями на відстані, на яку рухається кожна вісь на двигун.

Для високошвидкісних, точних козлівських застосувань механізми приводу вибору, як правило, кульові гвинти, стійки та шестерні. Обидві ці технології можна вибірково відповідати, щоб забезпечити подібну лінійну помилку на кожній осі, уникаючи деяких укладок помилок, які можуть відбуватися в неперевершених приводних зборах. Оскільки ремінні та ланцюгові накопичувачі мають помилки кроку, які важко відповідати та компенсувати, вони, як правило, не рекомендуються для козлівкових систем, коли осі X незалежно керуються. З іншого боку, лінійні двигуни є відмінним вибором для паралельних осей у козличних системах, оскільки вони не мають механічної помилки і можуть забезпечити довгу довжину подорожей та високу швидкість.

Ще одне рішення - дещо компроміс між двома описаними вище параметрами - це використовувати один двигун для керування обома осями X. Це можна зробити, підключивши вихід осі, керованої двигуном, до входу другої осі за допомогою відстані з’єднання (також називається з'єднувальним валом). Ця конфігурація виключає другий двигун (і супутню синхронізацію, яка буде потрібна).

Однак важлива крупа жорсткість з’єднання відстані. Якщо крутний момент, що передається між осейами, призводить до того, що зчеплення відчуває «звивисті», стійка та зв'язування все ще можуть відбуватися. Ця конфігурація часто є хорошим варіантом, коли відстань між осі X становить між одним і трьома метрами, з помірними вимогами до навантаження та швидкістю.

Ще одним фактором, який може спричинити стійку в козличних системах, є відсутність точності та паралелізму між двома осі X. Кожен раз, коли два лінійні путівники встановлюються та керуються паралельно, вони потребують певної толерантності паралелізм, площина та прямота, щоб уникнути перевантаження підшипників на один або обидва путівники. У козличних системах, де осі X, як правило, розташовані далеко один від одного (через тривалу подорож на осі y), монтаж та паралелізм осі X стає ще більш критичним, при цьому кутові помилки посилюються на великі відстані.

Різні орієнтири потребують різного рівня точності для паралелізму, плоскості та прямого. У програмах GANTRY найкраща лінійна посібник для паралельних осі X, як правило, є такою, яка пропонує найбільше «прощення» у кріпленнях та вирівнювальних помилках, при цьому все ще забезпечуючи необхідну здатність до навантаження та жорсткість.

Рециркулюючі кульові або роликові посібники, як правило, забезпечують найвищу здатність навантаження та жорсткість усіх лінійних технологій, але при використанні в паралельній конфігурації вони потребують дуже точної висоти кріплення та паралелізму, щоб уникнути зв'язування. Деякі виробники пропонують «самовирівнюючі» версії рециркулюючих кулькових підшипників, які здатні компенсувати певну нерівність, хоча жорсткість та здатність навантаження можуть бути зменшені.

З іншого боку, направляючі колеса, які працюють на точних доріжках, потребують меншої точності в монтажі та вирівнюваннях, ніж профілеровані залізничні путівники. Вони навіть можуть бути встановлені на помірно неточні поверхні, не викликаючи проблем, таких як балаканина та прив'язка, навіть коли дві доріжки використовуються паралельно.

Незважаючи на те, що вирівнювання можна виконати за допомогою простих інструментів, таких як індикатори набору та дроти, довгі довжини, що беруть участь у козличних системах, часто роблять це непрактичним. Крім того, вирівнювання декількох паралельних та перпендикулярних осей збільшує складність та необхідний час та робочу силу експоненціально.

Ось чому лазерний інтерферометр часто є найкращим інструментом для забезпечення прямолінійності, плоскості та ортогональності між козликами.