Modułowy siłownik liniowy z napędem śrubowym

Co to jest modułowy siłownik liniowy napędzany śrubą?

Modułowy siłownik liniowy napędzany śrubą przekształca ruch obrotowy w ruch liniowy wzdłuż jednej osi. Urządzenie łączy śrubę kulową lub śrubę pociągową z liniową szyną prowadzącą w jednej kompaktowej aluminiowej obudowie. Producenci budują ten siłownik liniowy jako-samodzielny moduł. W rezultacie zespoły integracyjne montują go bezpośrednio na ramie maszyny bez niestandardowych wsporników. Modułowy siłownik liniowy napędzany śrubą utrzymuje pozycję bez zewnętrznego hamowania. Gwint śruby wytrzymuje siły-napędzające wstecz pod obciążeniem, w przeciwieństwie do wielu stopni liniowych-napędzanych paskiem. Z tego powodu inżynierowie wybierają modułowy siłownik liniowy napędzany śrubą do pionowych osi podnoszenia i stanowisk mocowania. Ten moduł ruchu liniowego zapewnia również powtarzalne, precyzyjne pozycjonowanie w tysiącach cykli pracy. Ogólnie rzecz biorąc, projekt obsługuje zarówno lekkie-zadania kompletacji, jak i ciężkie operacje-prasowania w ramach tej samej rodziny platform.

Podstawowe elementy konstrukcyjne

Każdy modułowy siłownik liniowy napędzany śrubą ma cztery podstawowe komponenty. Po pierwsze, śruba kulowa lub śruba pociągowa przenosi wejście obrotowe z serwosilnika lub silnika krokowego. Po drugie, nakrętka kulkowa z obiegiem przesuwa się wzdłuż śruby i przekształca obrót w ruch-po linii prostej. Po trzecie, liniowa szyna prowadząca podtrzymuje ruchomy wózek i zarządza obciążeniami bocznymi i momentami. Po czwarte, obudowa z wytłaczanego aluminium chroni wewnętrzny układ napędowy przed kurzem i zanieczyszczeniami.

Na szczególną uwagę zasługuje nakrętka kulkowa z obiegiem. Łożyska kulkowe wewnątrz nakrętki krążą w kanale powrotnym, dzięki czemu tarcie pozostaje niskie przez cały skok. W rezultacie ten moduł ruchu liniowego osiąga wyższe prędkości niż zwykła konstrukcja ze śrubą pociągową. Jednakże wariant ze śrubą pociągową jest tańszy w produkcji i nadal spełnia wiele zadań związanych z pozycjonowaniem. Dlatego TallMan Robotics oferuje obie opcje napędów w ramach jednej modułowej platformy siłowników liniowych. Następnie inżynierowie dopasowują typ napędu do wymagań dotyczących obciążenia, prędkości i cyklu pracy-każdej aplikacji.

Jakie są podstawowe specyfikacje modułowego siłownika liniowego z napędem śrubowym firmy TallMan Roobics?

Zapraszamy do obejrzenia kolejnych realizacji lub odwiedzenia naszej galerii wideo na Youtube:https://www.youtube.com/@tallmanrobotics

Mechanizm napędowy i konwersja ruchu

Wał silnika łączy się ze śrubą poprzez sprzęgło lub redukcję paska synchronicznego. Kiedy silnik się obraca, śruba obraca się wewnątrz łożysk o stałym końcu. Tymczasem nakrętka kulkowa obiegowa przemieszcza się wzdłuż gwintu śruby i niesie ze sobą stół obciążeniowy. Ta konwersja ruchu odbywa się przy minimalnym luzie, dzięki czemu siłownik osiąga dokładne pozycjonowanie z dokładnością do kilku mikronów na krok. Ponadto liniowa szyna prowadząca utrzymuje wózek w jednej linii wzdłuż osi jazdy. W rezultacie siłownik jest odporny na skręcanie pod wpływem-niecentrycznego obciążenia. Serwosilnik z enkoderem zamyka pętlę pozycji i potwierdza każdy ruch. W rezultacie zmotoryzowany stolik liniowy zbudowany na tej platformie obsługuje zarówno ruchy od punktu-do-punktu, jak i ciągły ruch po torze.

Porównanie techniczne

Poniższa tabela porównuje dwa popularne typy napędów w rodzinie modułowych siłowników liniowych napędzanych śrubą.

Inżynierowie powinni zapoznać się z tym porównaniem przed wyborem przekładni głównej. Wariant ze śrubą kulową obsługuje szybkie, powtarzalne cykle. Zamiast tego wariant ze śrubą pociągową obsługuje wolniejsze,-samoblokujące osie.

Rozważania dotyczące wyboru

Wybór odpowiedniego modułowego siłownika liniowego napędzanego śrubą rozpoczyna się od profilu obciążenia. Najpierw inżynierowie powinni obliczyć obciążenie osiowe i dowolne obciążenie momentowe wózka. Następnie powinni potwierdzić wymaganą długość skoku i orientację montażu. Następnie zespoły powinny porównać opcje prowadzenia śrubowego. Krótszy przewód zwiększa rozdzielczość precyzyjnego pozycjonowania. Ponadto dłuższy przewód zwiększa prędkość jazdy przy tej samej prędkości obrotowej silnika.

Cykl pracy również ma znaczenie. W przypadku ciągłych-linii automatyki przemysłowej o dużej liczbie cykli napęd ze śrubą kulową z nakrętką kulkową z recyrkulacją zazwyczaj ma lepszą wydajność niż napęd ze śrubą pociągową. W przypadku okazjonalnych osi regulacyjnych napęd ze śrubą pociągową często spełnia wymagania przy prostszej konstrukcji. Warunki środowiskowe również wpływają na wybór. W środowisku wilgotnym lub zapylonym, uszczelniona obudowa i pokrywa mieszkowa chronią szynę prowadnicy liniowej i zespół śrub. Wreszcie, dobór silnika powinien uwzględniać obciążenie szczytowe, a nie średnie. Takie podejście utrzymuje zmotoryzowany stopień liniowy w granicach marginesu momentu obrotowego podczas faz przyspieszania i zwalniania.

Obszary zastosowań

Modułowy siłownik liniowy z napędem śrubowym spełnia wiele zadań automatyki przemysłowej. W produkcji półprzewodników ten moduł ruchu liniowego pozycjonuje ramiona do obsługi płytek z precyzją poniżej{1} mikrona. Na liniach spożywczych i napojów wariant z uszczelnionym siłownikiem napędza głowice porcjujące i ramiona pakujące-skrzynki. Podczas montażu urządzenia medycznego napędzany silnikiem stolik liniowy przesuwa igły dozujące i kamery inspekcyjne po ustalonych torach. W zakładach motoryzacyjnych siłownik napędza uchwyty spawalnicze i ramiona zaciskowe po nadwoziu-w-białej linii. W przypadku nowej produkcji energii na tej samej platformie znajdują się narzędzia do układania ogniw akumulatorowych i przyrządy do wyrównywania modułów. W ogólnych operacjach pakowania modułowy siłownik liniowy napędza urządzenia do formowania skrzynek oraz głowice pobierające i-miejscowe. W każdym pionie modułowy siłownik liniowy napędzany śrubą dostosowuje się do długości skoku, skoku śruby i zmian orientacji montażu, a nie do całkowitego przeprojektowania.

Wytyczne dotyczące instalacji

Prawidłowa instalacja wydłuża żywotność każdego modułowego siłownika liniowego napędzanego śrubą. Najpierw technicy powinni zamontować obudowę na płaskiej, sztywnej powierzchni, aby zapobiec skręcaniu się ramy. Następnie przed dokręceniem elementów złącznych należy ustawić oś siłownika zgodnie z zamierzoną drogą obciążenia. Następnie instalatorzy podłączają sprzęgło silnika i sprawdzają bicie wału za pomocą czujnika zegarowego. Następnie zespół powinien poprowadzić kable przez prowadnik, aby zabezpieczyć przewody podczas podróży. Tymczasem prowadnica liniowa wymaga lekkiej warstwy smaru przed pierwszym uruchomieniem. Następnie operatorzy powinni przeprowadzić cykl powrotu-z małą prędkością, aby potwierdzić umieszczenie wyłącznika krańcowego. Na koniec zespół powinien zweryfikować wyrównanie obciążenia. W przeciwnym razie obciążenie niecentryczne- skraca żywotność nakrętki kulowej. Po wykonaniu tych kroków zmotoryzowany etap liniowy jest gotowy do cykli produkcyjnych-z pełną prędkością.

Często zadawane pytania

P: Jaka jest różnica między modułowym siłownikiem liniowym napędzanym śrubą a siłownikiem-pasowym?

Modułowy siłownik liniowy napędzany śrubą wykorzystuje śrubę kulową lub śrubę pociągową do konwersji ruchu, dzięki czemu utrzymuje pozycję bez oddzielnego hamulca. Siłownik napędzany paskiem-porusza się szybciej przy długich skokach, ale do utrzymania w pionie potrzebuje hamulca lub przeciwwagi.

P: Który typ napędu jest odpowiedni do zadań-szybkiego wybierania-i-miejsca?

Napęd śrubowy kulowy nadaje się do-powtarzalnych zadań wymagających dużej prędkości, ponieważ nakrętka kulkowa z recyrkulacją utrzymuje niskie tarcie w całym skoku. Zespoły często umieszczają ten moduł ruchu liniowego w-komórkach typu pick-and-place i stanowiskach inspekcyjnych.

P: W jaki sposób prowadnica liniowa wpływa na działanie siłownika?

Prowadnica liniowa przenosi obciążenia boczne i obciążenia momentowe od śruby. W rezultacie śruba wytrzymuje czystą siłę osiową, dzięki czemu zużycie pozostaje niskie, a precyzyjne pozycjonowanie pozostaje niezmienne w czasie.

P: Czy jedna modułowa platforma siłowników liniowych może obsługiwać wiele długości skoku?

Tak. Modułowy siłownik liniowy napędzany śrubą zazwyczaj ma ten sam profil obudowy w całym zakresie skoku. Następnie inżynierowie wybierają skok śruby i rozmiar silnika dla każdej konkretnej osi.

P: Jakiej konserwacji wymaga zmotoryzowany stopień liniowy?

Zespół powinien sprawdzać nakrętkę kulkową z obiegiem i prowadnicę liniową w zaplanowanych odstępach czasu. Regularne smarowanie i okresowe kontrole bicia utrzymują siłownik w zakresie znamionowej tolerancji precyzyjnego pozycjonowania.