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Comment concevoir un système de linéaire-mouvement ?

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rendement élevé, exactitude et rigidité.

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Le plus court chemin entre deux points est une ligne droite. Mais si vous concevez un système de linéaire-mouvement, vous devrez considérer l'appui, les guides, les commandes, les joints, la lubrification, et les accessoires structurels entre les points A et B.

Si vous décidez de concevoir et établir votre système à partir de zéro utilisant les pièces standard ou d'acheter un qui est machiné pour vous, la fabrication des bons choix dès le début devrait aider à continuer des choses se déplacer pour le long terme.

Appui et conseils

Moyens de construction d'un système linéaire littéralement à partir de la terre — avec un système de structurel-appui. La composante principale du système de support est typiquement une extrusion en aluminium.

Vous pouvez avoir la surface de montage de l'extrusion basse et la surface que le guide linéaire monte à usiner pour les applications qui exigent le positionnement précis. Pour l'exactitude inférieure, les applications de type transport, optimisent des bases pour résister se plier sous la charge et pour empêcher la déformation pendant l'extrusion à la place.

Une base robuste laisse le repos de système sur des appuis d'extrémité seulement. Des extrusions plus légères peuvent avoir besoin des appuis intermittents sur leurs longueurs.

Les guides attachent à la base pour faciliter le mouvement. Les types principaux sont des guides de boule, des guides de roue, et des guides de glissière ou de prisme.

Les guides de boule portent les charges utiles les plus lourdes et ont la rigidité. Leurs configurations simples ou de double-rail se déplacent avec peu de frottement. Les désavantages sont un coût plus élevé et la quantité de bruit qu'ils produisent.

Les guides de roue fonctionnent jusqu'à 10m/sec avec le bas frottement et la rigidité. Cependant, les charges de choc peuvent les endommager.

Des guides de glissière, bagues en forme de prisme de polymère courues sur la surface de profil. Le polymère les aide pour se déplacer tranquillement et pour résister aux charges de choc élevées. Elles tolèrent des milieux souillés par la saleté, la poussière abrasive, la poussière, le pétrole, et les produits chimiques, mais fonctionnent avec plus lentement et sous des charges plus légères que des guides de boule ou de roue, comme dénoté par leur estimation de picovolte, le produit de la pression et vitesse qu'elles peuvent tolérer.

Force d'entraînement

Les commandes déplacent le chariot aux positions désirées. Les technologies les plus communes d'entraînement sont des commandes de vis à billes, des commandes de leadscrew, et des commandes par courroie.

Dans une commande de vis à billes, les roulements à billes voyagent le long des cannelures dans un axe fileté — la vis de boule — et recyclez par un écrou à bille. Puisque les incidences partagent la charge, les commandes de vis à billes ont la capacité relativement fortement poussée.

Le résultat est exactitude absolue, définie comme erreur maximum entre la position prévue et réelle, vers le bas à 0,005 millimètres. Les systèmes avec la terre et les vis préchargées de boule sont les plus précis.

Les systèmes ont poussé le kN jusqu'à 40 de capacité et la rigidité. Leur vitesse critique est déterminée par le diamètre de racine de vis, la longueur non vérifiée, et la configuration de fin-appui. Avec un appui nouvel de vis, les unités motivées par la vis peuvent voyager jusqu'à 12 m et accepter 3 000 vitesses d'entrée de t/mn. Les commandes de vis à billes fournissent l'efficacité mécanique de 90%, ainsi leur coût plus élevé est souvent compensé par des conditions de puissance faible.

Travail de commandes par courroie dans des applications de transport de haut-sortie avec des vitesses jusqu'à 10m/sec et accélération jusqu'à 40 m/sec2.

Lubrification et joints pour les dispositifs linéaires

La plupart des systèmes de guide et systèmes d'entraînement exigent la lubrification. Vous pouvez simplifier la future maintenance préventive en s'assurant facile d'accès aux garnitures de lubrification. Par exemple, les garnitures de Zerk ont installé sur le chariot peuvent alimenter un réseau de lubrification qui sert la vis de boule et le système de linéaire-incidence pendant l'installation et à intervalles d'entretien périodique.

Les guides de prisme sont exempts d'entretien. Le matériel de polymère de la glissière fait compléter le niveau l'onctuosité inhérente, et les essuie-glace lubrifiés de feutre du lubrifiant chaque course.

Les joints gardent le lubrifiant dedans et des contaminants. Un type est des joints de magnétique-bande — bandes magnétiques en acier inoxydable s'étendant d'une extrémité du canal à l'autre. Les bandes sont fixées aux montures et à ressort pour maintenir la tension. Elles fonctionnent par une cavité dans le chariot ainsi la bande est augmentée outre des aimants juste en avant et derrière du chariot pendant qu'elle traverse le système.

Une technologie de scellage alternative, groupes en couverture de plastique, emploie les bandes en caoutchouc conformes qui enclenchent avec l'extrusion basse, comme un sac au dessus de la fermeture éclair de congélateur. Les profils de accouplement de langue-et-cannelure créent un joint labyrinthe qui empêche d'entrer des substances particulaires.

Une plus de considération est comment vous monterez votre moteur. Un logement et un accouplement de moteur doivent joindre à la taille de boulon et le diamètre de boulon-cercle sur la bride de moteur, diamètre de pilote de moteur, et diamètre et longueur d'axe de moteur.

Beaucoup de moteurs ont des dimensions qui répondent à des normes de NEMA, mais d'autres sont fabricant et détail modèle. Dans l'un ou l'autre de cas, les bâtis flexibles de moteur usinés des blancs communs le rendent facile à monter à presque n'importe quel moteur avec l'alignement garanti.

Mélange et match

Non chaque combinaison des commandes et des guides semble raisonnable. Dans des applications pratiques, vous êtes le plus susceptible de voir la boule d'entraînement de leadscrews ou les guides de glissière ; vis de boule appareillées avec des guides de boule ou de glissière ; et boule d'entraînement de ceintures, glissière, ou guides de roue.

Une commande de vis à billes combine avec un guide de boule pour le mouvement qu'on peut répéter et un système raide qui manipule les forces et les moments élevés. De tels systèmes fonctionnent bien dans des applications de précision-positionnement avec les charges élevées et les cycles solides, tels que le chargement et décharger des blancs de vitesse sur des machines-outils.

Les unités actionnées par courroie et boule-guidées sont pour des applications ultra-rapides, de haut-accélération avec les charges utiles lourdes et des charges élevées de moment. Ces unités travaillent aux bases qui enjambent un espace et sont soutenues aux extrémités ou par intermittence. La palletisation des boîtes est une application.

Les systèmes linéaires actionnés par courroie et glissière-guidés sont des unités plus peu coûteuses qui sont tranquilles et ont besoin de peu d'entretien. Ils fonctionnent aux vitesses et aux accélérations modérées mais exceler aux charges d'impact de gestion. Ajouter un groupe en couverture magnétique rend ce type du système approprié aux environnements avec un contenu particulaire élevé et aux conditions de lavage à grande eau telles que le traitement de jet de métal en feuilles.

Puisque les guides de roue ont besoin de moins d'entretien que des guides de boule, mais davantage que des glissières, les roues conduites par des ceintures sont un autre modéré-coût, à faible bruit, option de bas-entretien. Ces systèmes réalisent des vitesses et des accélérations linéaires élevées et sont souvent trouvés dans des machines d'emballage et de remplissage.