Ohi ovat ne ajat, jolloin konesuunnittelijoiden ja -rakentajien piti valita, rakentaako he oman lineaarijärjestelmänsä tyhjästä vai tyytyäkö he rajalliseen valikoimaan esikoottuja järjestelmiä, jotka useimmissa tapauksissa eivät sopineet täydellisesti heidän sovellukseensa. Nykyään valmistajat tarjoavat järjestelmiä, jotka perustuvat erilaisiin käyttömekanismeihin – kuularuuveihin, hihnoihin, hammastankoihin ja hammasrattaisiin, lineaarimoottoreihin ja pneumatiikkaan – joissa on ohjain- ja kotelovaihtoehtoja, jotka sopivat käytännössä mihin tahansa sovellukseen, ympäristöön tai tilarajoitukseen. Insinöörien ongelmana ei nykyään ole niinkään sovelluksen löytäminen, vaan pikemminkin parhaan ratkaisun valitseminen laajasta saatavilla olevien kokoonpanojen valikoimasta.

Tämän valintaprosessin avuksi on luotu useita apuvälineitä. Nämä ovat tyypillisesti taulukon muodossa, jossa esitetään tärkeimmät sovellusparametrit järjestelmätyypin mukaan, ja symbolit arvioivat kunkin järjestelmän sopivuutta kullekin parametrille. Vaikka tämä asettelu tarjoaa nopean, visuaalisen viitteen, se jättää huomiotta joitakin kunkin järjestelmän kykyjen ja heikkouksien hienouksia. Seuraavassa yhteenvedossa tarkastellaan yleisimpien esiasennettujen lineaarijärjestelmien erityisiä vahvuuksia ja rajoituksia syvemmälle pyrkiessämme kaivautumaan asiaan hieman syvemmälle.

【Hihnakäyttöiset järjestelmät】

Hihnakäyttöiset järjestelmät tunnetaan luultavasti parhaiten kyvystään liikkua pitkiä matkoja. Ne pystyvät myös saavuttamaan suuria nopeuksia, koska hihnakäyttömekanismeissa ei käytetä kierrättäviä elementtejä. Yhdessä kierrättämättömien ohjainten, kuten nokkarullien tai pyörien, kanssa hihnat voivat tyypillisesti saavuttaa jopa 10 m/s nopeuden. Hihnakäyttöiset järjestelmät sopivat myös hyvin vaativiin olosuhteisiin, koska niissä ei ole vierintäelementtejä, joita roskat voisivat vahingoittaa, ja polyuretaanihihnamateriaali kestää yleisimpiä kemiallisia kontaminaatioita.

Hihnakäyttöisten järjestelmien ensisijainen haittapuoli on hihnojen venyminen. Jopa teräsvahvisteiset hihnat, joita useimmat järjestelmävalmistajat käyttävät, venyvät lopulta jonkin verran, mikä heikentää toistettavuutta ja liiketarkkuutta. Hihnakäyttöisissä järjestelmissä on myös enemmän resonanssia kuin muuntyyppisissä käyttöjärjestelmissä hihnan elastisuuden vuoksi. Vaikka asianmukainen käytön säätö voi kompensoida tätä, sovelluksissa, joissa on suuret kiihtyvyys- ja hidastuvuusnopeudet ja/tai raskaat kuormat, voi esiintyä ei-toivottuja asettumisaikoja.

【Kuularuuvikäyttöiset järjestelmät】

Suurilla työntövoimilla ja hyvällä paikannustarkkuudella kuularuuvikäyttöiset järjestelmät ovat yleensä ensisijainen valinta. Ja hyvästä syystä. Esijännitettyjen mutterien ansiosta kuularuuvit tarjoavat välyksetöntä liikettä ja niillä voidaan saavuttaa erittäin korkea paikannustarkkuus ja toistettavuus. 2 mm:stä yli 40 mm:iin ulottuvat nousut mahdollistavat myös kuularuuvijärjestelmien laajan nopeusalueen täyttämisen ja estävät takaisinkiertymisen pystysuorissa sovelluksissa.

Palloruuvikäyttöisten järjestelmien perustavanlaatuinen rajoitus on liikepituus. Ruuvin pituuden kasvaessa sallittu nopeus pienenee, koska ruuvilla on taipumus painua oman painonsa alla ja värähtelyyn.

【Hammastanko- ja hammaspyöräkäyttöiset järjestelmät】

Hammastanko- ja hammaspyöräjärjestelmät tuottavat suuria työntövoimia ja voivat tehdä niin käytännössä rajattomalla liikeradalla. Niiden rakenne mahdollistaa myös useiden vaunujen käytön samassa järjestelmässä, mikä on hyödyllistä sovelluksissa, jotka vaativat vaunujen liikkuvan itsenäisesti, kuten pakkaus- ja autoteollisuuden suuret portaalijärjestelmät.

Vaikka saatavilla on korkealaatuisia ja vähävälyksisiä hammastanko- ja hammaspyöräjärjestelmiä, niiden paikannustarkkuus on yleensä alhaisempi kuin muiden käyttövaihtoehtojen. Hammasprofiilista ja työstön laadusta riippuen hammastanko- ja hammaspyöräkäyttöiset järjestelmät voivat tuottaa paljon melua verrattuna muihin lineaarijärjestelmiin.

【Lineaarimoottorikäyttöiset järjestelmät】

Lineaarimoottoreita, joita perinteisesti pidettiin liian kalliina useimpiin sovelluksiin, käytetään nykyään paikannus- ja käsittelytehtäviin esimerkiksi pakkaus- ja kokoonpanoteollisuudessa. Alhaisemmat kustannukset ovat osaltaan vaikuttaneet tähän trendiin, mutta insinööreille lineaarimoottoreiden houkuttelevia ominaisuuksia ovat niiden suuri nopeus, korkea paikannustarkkuus ja vähäinen huoltotarve. Lineaarimoottorit tarjoavat myös mahdollisuuden, kuten hammaspyöräjärjestelmät, integroida useita, toisistaan ​​riippumattomia vaunuja yhteen järjestelmään.

Koska lineaarimoottoreissa ei ole mekaanisia komponentteja, jotka estäisivät kuorman putoamisen tehonmenetystilanteessa, niitä ei yleensä suositella käytettäväksi pystysuorissa sovelluksissa. Niiden avoin rakenne ja tehokkaat magneetit tekevät niistä myös alttiita likaantumiselle ja roskille, erityisesti metallilastuille ja lastuille.

【Pneumaattiset käyttöjärjestelmät】

Kun ensisijainen voimansiirtolähde on ilma, pneumaattiset lineaarijärjestelmät sopivat tähän tarkoitukseen. Yksinkertaiseen pisteestä pisteeseen -liikkeeseen pneumaattisesti käytettävät järjestelmät voivat olla taloudellisin ja helpoimmin integroitava vaihtoehto. Useimmat pneumaattiset lineaarijärjestelmät on suljettu alumiinikoteloon, mikä mahdollistaa päätyvaimentimien ja suojakansien sisällyttämisen.

Pneumaattisilla järjestelmillä on tässä käsitellyistä tyypeistä alhaisin tarkkuus ja jäykkyys, mutta niiden tärkein rajoitus on kyvyttömyys pysähtyä väliasentoihin.

【Tärkeitä vinkkejä】

Sovelluksestasi riippumatta, kun harkitset vaihtoehtoja valmiiksi koottujen lineaarijärjestelmien joukosta, aloita neljästä ensisijaisesta sovellusparametrista – iskusta, kuormituksesta, nopeudesta ja tarkkuudesta. Kun näiden kriteerien suuruus ja merkitys on määritetty, muut parametrit, kuten melu, jäykkyys ja ympäristötekijät, voivat auttaa rajaamaan vaihtoehtoja ja tekemään lopullisesta mitoituksesta ja valinnasta vähemmän aikaa vievää.