रेखीय रेल गाइडों के लिए सामान्य अनुप्रयोग

लीनियर रेल कई औद्योगिक अनुप्रयोगों की रीढ़ की हड्डी हैं, जो कुछ ग्राम से लेकर हजारों किलोग्राम तक के भार के लिए कम घर्षण मार्गदर्शन और उच्च कठोरता प्रदान करती हैं। इनके विभिन्न आकार, सटीकता वर्ग और प्रीलोड क्षमता इन्हें लगभग किसी भी प्रदर्शन आवश्यकता के लिए उपयुक्त बनाती हैं।

लीनियर रेल का उपयोग करने के कई कारण हैं, लेकिन अन्य प्रकार के गाइडों की तुलना में इनके सबसे स्पष्ट लाभ भार वहन क्षमता, सटीक यात्रा और मज़बूती हैं। उदाहरण के लिए, गोल शाफ्ट गाइड केवल नीचे की ओर या लिफ्ट-ऑफ भार सहन कर सकते हैं, जबकि लीनियर रेल गाइड नीचे की ओर/लिफ्ट-ऑफ भार और मोमेंट भार दोनों सहन कर सकते हैं। क्रॉस रोलर गाइडों के विपरीत, जिनकी यात्रा अक्सर 1 मीटर या उससे कम तक सीमित होती है, लीनियर रेल बहुत लंबी यात्रा दूरी प्रदान कर सकती हैं। प्लेन बेयरिंग गाइडों की तुलना में, लीनियर रेल में अधिक कठोरता और मज़बूती होती है, और अक्सर बेहतर भार-जीवन गुणधर्म होते हैं।

लीनियर गाइड रेल के दोनों किनारों की सटीक मशीनिंग के कारण उच्च स्तर की यात्रा सटीकता प्रदान करते हैं, जो संदर्भ सतहों के रूप में कार्य करते हैं। साथ ही, गोलाकार गेंदों या बेलनाकार रोलर्स की दो, चार या छह पंक्तियों के साथ, कठोरता अधिक होती है और बेयरिंग ब्लॉक का विक्षेपण न्यूनतम होता है। इन सभी विशेषताओं के संयोजन से एक लीनियर गाइड सिस्टम बनता है जो उच्च परिशुद्धता, उच्च कठोरता और लंबे जीवनकाल की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए पूरी तरह से उपयुक्त है।

【एकल रेल अनुप्रयोग】

लीनियर रेल में दोनों तरफ लोड को सहारा देने वाली गेंदें (या रोलर्स) लगी होती हैं, इसलिए ये लटके हुए भार को सहन कर सकती हैं, भले ही सिर्फ एक ही रेल का इस्तेमाल किया जा रहा हो। (इसके विपरीत, लटके हुए भार की स्थिति में गोल शाफ्ट लीनियर गाइड का इस्तेमाल जोड़े में करना पड़ता है।) इस विशेषता के कारण, कई अनुप्रयोगों में जगह बचाने या सिस्टम के अन्य घटकों में मिसअलाइनमेंट की समस्या से बचने के लिए एक ही लीनियर रेल का उपयोग किया जाता है। यहां कुछ ऐसे अनुप्रयोगों के उदाहरण दिए गए हैं जिनमें एक ही लीनियर रेल का उपयोग किया जाता है…

रेखीय एक्चुएटर्स – बेल्ट, स्क्रू या न्यूमेटिक सिलेंडरों द्वारा संचालित एक्चुएटर्स के लिए रेखीय रेलें अक्सर पसंदीदा मार्गदर्शक तंत्र होती हैं, क्योंकि इनमें मोमेंट लोड सहन करने की क्षमता होती है। ये 5 मीटर/सेकंड तक की गति को भी संभाल सकती हैं, जो बेल्ट या न्यूमेटिक संचालित प्रणालियों में महत्वपूर्ण है।

ओवरहेड परिवहन प्रणालियाँ – जब भार रेल और बेयरिंग ब्लॉक के नीचे केंद्रित होता है, जैसा कि अक्सर ओवरहेड परिवहन प्रणालियों में होता है, तो रैखिक रेल मार्गदर्शन के लिए एक अच्छा विकल्प है। इनकी उच्च भार वहन क्षमता भारी भारों के परिवहन की अनुमति देती है, और रैखिक रेल की कठोरता पूरी प्रणाली को मजबूती प्रदान करती है।

गैन्ट्री रोबोट – गैन्ट्री की मुख्य विशेषता यह है कि इसमें दो X (और कभी-कभी दो Y और दो Z) अक्ष होते हैं। प्रत्येक अक्ष में आमतौर पर एक ही रैखिक रेल होती है और यह स्क्रू या बेल्ट और पुली प्रणाली द्वारा संचालित होती है। दो अक्षों के समानांतर कार्य करने से (उदाहरण के लिए X और X') बहुत अच्छी बल क्षमता प्राप्त होती है, भले ही प्रत्येक अक्ष में केवल एक ही रैखिक रेल हो।

【दोहरी रेल अनुप्रयोग】

जब उच्च मोमेंट लोड मौजूद होते हैं, तो लीनियर रेलों का उपयोग जोड़े में किया जा सकता है, जिससे मोमेंट लोड को बेयरिंग ब्लॉकों पर लगने वाले बलों में परिवर्तित किया जा सकता है। इस कॉन्फ़िगरेशन में, ड्राइव मैकेनिज़्म को लीनियर रेलों के बीच में लगाया जा सकता है, जिससे समग्र सिस्टम बहुत कॉम्पैक्ट हो जाता है। डुअल लीनियर रेल के अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

लीनियर स्टेज – स्टेज आमतौर पर अत्यंत उच्च परिशुद्धता वाली प्रणालियाँ होती हैं, जिसका अर्थ है कि उच्च गति सटीकता और न्यूनतम विक्षेपण सर्वोपरि हैं। भले ही भार स्टेज के केंद्र में हो और मोमेंट लोडिंग न के बराबर हो, फिर भी कठोरता और बेयरिंग के जीवनकाल को अधिकतम करने के लिए अक्सर दोहरी लीनियर रेल का उपयोग किया जाता है।

मशीन टूल्स – स्टेज की तरह, मशीन टूल्स को भी उच्च गुणवत्ता वाले पुर्जे बनाने के लिए उच्च स्तर की सटीकता और कठोरता की आवश्यकता होती है। समानांतर में दो रेलों का उपयोग – आमतौर पर प्रत्येक रेल पर दो बेयरिंग ब्लॉक के साथ – विक्षेपण को न्यूनतम करता है। मशीन टूल्स पर बहुत अधिक भार भी पड़ता है, इसलिए चार बेयरिंग ब्लॉकों पर भार को समान रूप से वितरित करने से बेयरिंग का जीवनकाल अधिकतम करने में मदद मिलती है।

कार्टेशियन रोबोट - चूंकि कार्टेशियन रोबोट आमतौर पर प्रति अक्ष केवल एक रैखिक प्रणाली का उपयोग करते हैं, इसलिए यह महत्वपूर्ण है कि प्रत्येक अक्ष उच्च मोमेंट भार को सहन कर सके। यही कारण है कि अधिकांश कार्टेशियन रोबोट अक्षों का निर्माण रैखिक एक्चुएटर्स से किया जाता है जिनमें समानांतर में दो रैखिक गाइड शामिल होते हैं।

रोबोट परिवहन इकाइयाँ – छह-अक्षीय रोबोट उन अनुप्रयोगों के लिए लचीली गति प्रदान करते हैं जिनमें कई दिशाओं में पहुँच और घूर्णन की आवश्यकता होती है। लेकिन यदि रोबोट को किसी अन्य स्टेशन या कार्य क्षेत्र में जाना हो, तो दोहरी रेल प्रणाली "सातवें अक्ष" के रूप में कार्य कर सकती है, जिससे पूरा रोबोट एक नए स्थान पर स्थानांतरित हो जाता है। इन अनुप्रयोगों में रैखिक रेलों का एक महत्वपूर्ण लाभ यह है कि बहुत लंबी यात्रा दूरी (अक्सर 15 मीटर से अधिक) के लिए कई रेलों को जोड़ा जा सकता है।

बेशक, लीनियर रेल हर काम के लिए एकदम सही समाधान नहीं हैं। उदाहरण के लिए, लीनियर रेल आमतौर पर उपभोक्ता क्षेत्र के अनुप्रयोगों – जैसे दरवाज़े के गाइड और दराज स्लाइड – के लिए उपयुक्त नहीं होतीं, अक्सर लागत के कारण। लीनियर रेल को बहुत सटीक माउंटिंग सतहों की आवश्यकता होती है, न केवल उनकी उच्च यात्रा सटीकता का लाभ उठाने के लिए, बल्कि बेयरिंग ब्लॉक के जाम होने से बचने के लिए भी, जिससे उसका जीवनकाल कम हो सकता है। लीनियर शाफ्ट सिस्टम के विपरीत, जिन्हें केवल सिरों से सहारा दिया जा सकता है, लीनियर रेल को पूरी तरह से सहारा देना आवश्यक है। इसका मतलब यह है कि लीनियर रेल की शुरुआती लागत आमतौर पर राउंड शाफ्ट या प्लेन बेयरिंग सिस्टम की तुलना में अधिक होती है, साथ ही तैयारी और माउंटिंग की लागत भी अधिक होती है।

अन्य प्रकार के बेयरिंग की तुलना में लीनियर रेल की चलने की प्रक्रिया कम चिकनी या खुरदरी महसूस हो सकती है। ऐसा लोड ले जाने वाली गेंदों (या रोलर्स) और रेसवे के बीच होने वाले संपर्क के कारण होता है। लीनियर रेल सिस्टम को प्रीलोड करने से, जो अक्सर कठोरता बढ़ाने के लिए किया जाता है, बेयरिंग ब्लॉक को रेल पर चलाने पर खुरदरेपन का एहसास और बढ़ सकता है। (बेयरिंग पर लोड लगाने पर यह प्रभाव कम हो जाता है, लेकिन अक्सर यह एहसास बना रहता है।)

जिन अनुप्रयोगों में लीनियर रेल की भार वहन क्षमता, कठोरता या यात्रा सटीकता की आवश्यकता नहीं होती है, उनके लिए अन्य लीनियर गाइड - जैसे कि गोल शाफ्ट सिस्टम, प्लेन बेयरिंग गाइड, या यहां तक ​​कि क्रॉस्ड रोलर स्लाइड - उपयुक्त और कम खर्चीले हो सकते हैं।