लीनियर सिस्टम डिज़ाइन करते समय सपोर्ट, गाइड, ड्राइव और सील पर विचार करें। लीनियर सिस्टम डिज़ाइन शुरू करने से पहले अपनी परिशुद्धता, दोहराव, लोडिंग और पर्यावरणीय आवश्यकताओं को जान लें।

कम घर्षण और उच्च कठोरता वाले बॉल गाइड एक रेल (ऊपर) या दो रेल (नीचे) पर सपोर्ट प्रदान करते हैं। इस प्रदर्शन के बदले में उच्च लागत और अधिक शोर जैसी कमियां आती हैं।

दो बिंदुओं के बीच का सबसे छोटा रास्ता एक सीधी रेखा होता है। लेकिन यदि आप एक रेखीय गति प्रणाली डिजाइन कर रहे हैं, तो आपको बिंदु A और B के बीच संरचनात्मक समर्थन, गाइड, ड्राइव, सील, स्नेहन और सहायक उपकरणों पर विचार करना होगा।

चाहे आप मानक पुर्जों का उपयोग करके शुरू से ही अपना सिस्टम डिजाइन और निर्माण करने का निर्णय लें या अपने लिए विशेष रूप से निर्मित सिस्टम खरीदें, शुरुआत से ही सही विकल्प चुनने से लंबे समय तक सब कुछ सुचारू रूप से चलता रहेगा।

समर्थन और मार्गदर्शन

एक रेखीय प्रणाली का निर्माण करने का शाब्दिक अर्थ है, संरचनात्मक-सहायता प्रणाली से बिल्कुल शुरुआत करना। इस सहायता प्रणाली का मुख्य घटक आमतौर पर एल्युमीनियम एक्सट्रूज़न होता है।

सटीक स्थिति निर्धारण की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, आप बेस एक्सट्रूज़न की माउंटिंग सतह और लीनियर गाइड माउंट की सतह को मशीनिंग द्वारा तैयार करवा सकते हैं। कम सटीकता वाले, परिवहन-प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए, भार के तहत झुकने का प्रतिरोध करने और एक्सट्रूज़न के दौरान विरूपण को रोकने के लिए बेस को अनुकूलित करें।

एक मजबूत आधार प्रणाली को केवल अंतिम सिरों पर टिके रहने देता है। हल्के एक्सट्रूज़न के लिए उनकी लंबाई के साथ-साथ बीच-बीच में सपोर्ट की आवश्यकता हो सकती है।
गति को सुगम बनाने के लिए गाइड आधार से जुड़े होते हैं। मुख्य प्रकार हैं बॉल गाइड, व्हील गाइड और स्लाइड या प्रिज्म गाइड।
बॉल गाइड सबसे भारी भार वहन कर सकते हैं और इनमें सबसे अधिक कठोरता होती है। इनकी एकल या दोहरी रेल संरचनाएं कम घर्षण के साथ चलती हैं। हालांकि, इनकी कमियां इनकी उच्च लागत और इनसे उत्पन्न होने वाला शोर है।

व्हील गाइड कम घर्षण और उच्च कठोरता के साथ 10 मीटर/सेकंड तक की गति से काम करते हैं। हालांकि, झटके लगने से इन्हें नुकसान पहुंच सकता है।
स्लाइड गाइड में, प्रिज्म के आकार के पॉलीमर बुशिंग प्रोफाइल सतह पर चलते हैं। पॉलीमर उन्हें शांत गति से चलने और उच्च झटके सहन करने में मदद करता है। वे गंदगी, धूल, तेल और रसायनों से दूषित वातावरण को सहन कर सकते हैं, लेकिन बॉल या व्हील गाइड की तुलना में धीमी गति से और हल्के भार पर काम करते हैं, जैसा कि उनके पीवी रेटिंग से पता चलता है, जो उनके द्वारा सहन किए जा सकने वाले दबाव और वेग का गुणनफल है।

लीनियर सिस्टम के लिए उपलब्ध ड्राइव तकनीकों में बॉल स्क्रू और बेल्ट शामिल हैं। बेल्ट ड्राइव शांत होते हैं और उच्च-थ्रूपुट, कम-परिशुद्धता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं। अधिक महंगे बॉल-स्क्रू ड्राइव उच्च दक्षता, सटीकता और कठोरता प्रदान करते हैं।

प्रेरक शक्ति

ड्राइव मशीनें गाड़ी को वांछित स्थिति में ले जाती हैं। सबसे आम ड्राइव तकनीकें बॉल-स्क्रू ड्राइव, लीडस्क्रू ड्राइव और बेल्ट ड्राइव हैं।

बॉल-स्क्रू ड्राइव में, बॉल बेयरिंग एक थ्रेडेड शाफ्ट (बॉल स्क्रू) में बने खांचों के साथ चलती हैं और बॉल नट के माध्यम से पुनः परिचालित होती हैं। बेयरिंग द्वारा भार साझा किए जाने के कारण, बॉल-स्क्रू ड्राइव की थ्रस्ट क्षमता अपेक्षाकृत अधिक होती है।

इसका परिणाम पूर्ण परिशुद्धता है, जिसे अपेक्षित और वास्तविक स्थिति के बीच अधिकतम त्रुटि के रूप में परिभाषित किया जाता है, जो 0.005 मिमी तक होती है। ग्राउंड और प्रीलोडेड बॉल स्क्रू वाले सिस्टम सबसे सटीक होते हैं।

इन प्रणालियों की थ्रस्ट क्षमता 40 kN तक और कठोरता उच्च होती है। इनकी क्रांतिक गति स्क्रू रूट व्यास, बिना सहारे की लंबाई और अंतिम सपोर्ट कॉन्फ़िगरेशन द्वारा निर्धारित होती है। एक नवीन स्क्रू सपोर्ट के साथ, स्क्रू-चालित इकाइयाँ 12 मीटर तक की दूरी तय कर सकती हैं और 3,000 rpm की इनपुट गति को सहन कर सकती हैं। बॉल-स्क्रू ड्राइव 90% की यांत्रिक दक्षता प्रदान करते हैं, इसलिए इनकी अधिक लागत अक्सर कम बिजली खपत से संतुलित हो जाती है।

लीनियर सिस्टम सपोर्ट आमतौर पर एल्यूमीनियम एक्सट्रूज़न होते हैं जिन्हें अतिरिक्त सटीकता के लिए मशीनिंग किया जा सकता है।

लीडस्क्रू ड्राइव बॉल-स्क्रू ड्राइव की तरह सटीक स्थिति निर्धारण नहीं कर सकतीं, लेकिन इनकी दोहराव क्षमता (यानी एक ही दिशा से एक ही गति और मंदी दर से आने पर संचालन के दौरान उसी स्थान पर वापस लौटने की क्षमता) 0.005 मिमी होती है। इनका उपयोग कम से मध्यम कार्य-चक्र स्थिति निर्धारण में किया जाता है और ये शांत रूप से काम करती हैं।

बेल्ट ड्राइव उच्च-थ्रूपुट परिवहन अनुप्रयोगों में 10 मीटर/सेकंड तक के वेग और 40 मीटर/सेकंड² तक के त्वरण के साथ काम करते हैं।

स्नेहन और सीलरेखीय उपकरणों के लिए

अधिकांश गाइड सिस्टम और ड्राइव सिस्टम को लुब्रिकेशन की आवश्यकता होती है। लुब्रिकेशन फिटिंग तक आसान पहुंच सुनिश्चित करके आप भविष्य में निवारक रखरखाव को सरल बना सकते हैं। उदाहरण के लिए, कैरिज पर लगाए गए ज़र्क फिटिंग एक लुब्रिकेशन नेटवर्क को लुब्रिकेशन प्रदान कर सकते हैं जो इंस्टॉलेशन के दौरान और आवधिक रखरखाव अंतराल पर बॉल स्क्रू और लीनियर-बेयरिंग सिस्टम दोनों को सेवा प्रदान करता है।

लीनियर ड्राइव यूनिट में एक चुंबकीय सील होती है। स्टेनलेस स्टील की पट्टी कैरिज के ठीक आगे उठती है और मैग्नेट और एंड कैप पर लगे स्प्रिंग-लोडेड एंकर की मदद से उसके ठीक पीछे बंद हो जाती है।

प्रिज्म गाइड रखरखाव-मुक्त हैं। स्लाइड की पॉलिमर सामग्री में अंतर्निहित चिकनाई होती है, और चिकनाई युक्त फेल्ट वाइपर प्रत्येक स्ट्रोक पर चिकनाई की भरपाई करते हैं।

सील चिकनाई को अंदर रखती हैं और दूषित पदार्थों को बाहर रखती हैं। एक प्रकार की सील चुंबकीय पट्टी वाली सील होती हैं - स्टेनलेस स्टील की चुंबकीय पट्टियाँ जो चैनल के एक सिरे से दूसरे सिरे तक फैली होती हैं। ये पट्टियाँ एंड कैप से जुड़ी होती हैं और तनाव बनाए रखने के लिए स्प्रिंग से लोड होती हैं। ये कैरिज में बने एक कैविटी से होकर गुजरती हैं, जिससे कैरिज के सिस्टम में आगे-पीछे चलने पर पट्टी चुम्बकों से ऊपर उठ जाती है।
एक वैकल्पिक सीलिंग तकनीक, प्लास्टिक कवर बैंड, में लचीली रबर की पट्टियाँ होती हैं जो ज़िप-टॉप फ्रीज़र बैग की तरह बेस एक्सट्रूज़न के साथ इंटरलॉक हो जाती हैं। आपस में जुड़ने वाले टंग-एंड-ग्रूव प्रोफाइल एक भूलभुलैया जैसी सील बनाते हैं जो धूल कणों को अंदर आने से रोकती है।

एक और महत्वपूर्ण बात यह है कि आप अपनी मोटर को कैसे लगाएंगे। मोटर हाउसिंग और कपलिंग को मोटर फ्लेंज पर बोल्ट के आकार और बोल्ट-सर्कल व्यास, मोटर पायलट व्यास और मोटर शाफ्ट के व्यास और लंबाई के साथ मेल खाना चाहिए।

कई मोटरों के आयाम NEMA मानकों के अनुरूप होते हैं, लेकिन कुछ अन्य के आयाम निर्माता और मॉडल के अनुसार अलग-अलग होते हैं। दोनों ही मामलों में, सामान्य सांचों से निर्मित लचीले मोटर माउंट की मदद से इन्हें लगभग किसी भी मोटर पर आसानी से लगाया जा सकता है और संरेखण की गारंटी भी मिलती है।

अनुकूल रबर इंटरलॉक प्लास्टिक कवर बैंड को सुरक्षित रखते हैं और धूल कणों को अंदर जाने से रोकते हैं।

मिश्रण और मैच

ड्राइव और गाइड के सभी संयोजन उपयुक्त नहीं होते। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, आपको ज्यादातर लीडस्क्रू द्वारा बॉल या स्लाइड गाइड को चलाते हुए; बॉल स्क्रू द्वारा बॉल या स्लाइड गाइड के साथ; और बेल्ट द्वारा बॉल, स्लाइड या व्हील गाइड को चलाते हुए देखने की संभावना होती है।

बॉल-स्क्रू ड्राइव, बॉल गाइड के साथ मिलकर एक समान गति प्रदान करता है और एक मजबूत प्रणाली बनाता है जो उच्च बल और गति को सहन कर सकती है। इस प्रकार की प्रणालियाँ उच्च भार और उच्च कार्य चक्र वाले सटीक स्थिति निर्धारण अनुप्रयोगों में उत्कृष्ट रूप से काम करती हैं, जैसे कि मशीन टूल्स पर गियर ब्लैंक को लोड और अनलोड करना।

बेल्ट-चालित, बॉल-गाइडेड इकाइयाँ भारी पेलोड और उच्च मोमेंट लोड के साथ उच्च गति, उच्च त्वरण वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं। ये इकाइयाँ एक खाई को पाटने वाले आधारों पर काम करती हैं और इन्हें या तो सिरों पर या बीच-बीच में सहारा दिया जाता है। डिब्बों को पैलेट पर रखना इसका एक उदाहरण है।
बेल्ट-चालित, स्लाइड-गाइडेड लीनियर सिस्टम कम लागत वाली इकाइयाँ हैं जो शांत होती हैं और जिन्हें कम रखरखाव की आवश्यकता होती है। ये मध्यम गति और त्वरण पर काम करती हैं लेकिन प्रभाव भार को संभालने में उत्कृष्ट हैं। चुंबकीय आवरण पट्टी जोड़ने से इस प्रकार का सिस्टम उच्च कण सामग्री वाले वातावरण और धुलाई की आवश्यकता वाले क्षेत्रों, जैसे कि शीट-मेटल स्प्रे उपचार, के लिए उपयुक्त हो जाता है।

व्हील गाइड को बॉल गाइड की तुलना में कम रखरखाव की आवश्यकता होती है, लेकिन स्लाइड की तुलना में अधिक। बेल्ट द्वारा संचालित पहिए एक अन्य मध्यम लागत, कम शोर और कम रखरखाव वाला विकल्प हैं। ये प्रणालियाँ उच्च रैखिक वेग और त्वरण प्राप्त करती हैं और अक्सर पैकेजिंग और फिलिंग मशीनों में पाई जाती हैं।