रिंग और ट्रैक सिस्टम कैसे काम करते हैं

गाइड-व्हील आधारित रिंग और ट्रैक प्रणालियां अधिक कॉम्पैक्ट होती हैं और वक्रीय अनुप्रयोगों के लिए वैकल्पिक कन्वेयर प्रणालियों की तुलना में बेहतर स्थिति निर्धारण सटीकता और कार्गो ले जाने की स्थिति के लिए अधिक विकल्प प्रदान करती हैं।

उत्पादन लागत कम करने के चल रहे प्रयासों में, विनिर्माण संयंत्रों में एक चलन यह है कि उत्पादन कार्य केंद्रों को यथासंभव एक-दूसरे के करीब समूह में रखा जाए ताकि सामग्री की गति कम से कम हो और मूल्यवान स्थान की बचत हो। ऐसा करने का अर्थ है कि सामग्रियों को अधिक जटिल वक्रीय पथों पर गति करनी होगी। अधिकांश व्यावसायिक रूप से उपलब्ध गाइड और एक्चुएटर प्रणालियाँ रैखिक डिज़ाइन की होती हैं और गैर-रैखिक पथों को आसानी से संभाल नहीं पातीं। हालाँकि, ऐसी स्थितियों के लिए घुमावदार गाइड और एक्चुएटर प्रणालियाँ, जैसे गाइड-व्हील आधारित रिंग और ट्रैक प्रणालियाँ, उपलब्ध हैं।

रिंग और ट्रैक सिस्टम

गाइड-व्हील आधारित रिंग और ट्रैक सिस्टम के मूल में वी ग्रूव बेयरिंग गाइड व्हील और वी एज स्लाइड हैं। पहियों और स्लाइड में पूरक वी प्रोफ़ाइल रनिंग सतहें होती हैं जो गाइड-व्हील से सुसज्जित कैरिज को स्लाइड पर सुचारू रूप से चलने देती हैं और उच्च भार के तहत भी पार्श्व या घूर्णी गति का प्रतिरोध करती हैं। कैरिज सीधे और रिंग स्लाइड सेगमेंट के उपयोग से सीधे या वृत्ताकार पथों का अनुसरण कर सकते हैं, या सीधे और रिंग स्लाइड सेगमेंट के संयोजन से जटिल, वक्रीय पथों का अनुसरण कर सकते हैं। घूर्णी गति अनुप्रयोगों में, पहियों को स्थिर रूप से स्थापित किया जा सकता है और रिंग स्लाइड उनके सापेक्ष घूम सकती हैं। कुछ वक्रीय गाइड सिस्टम को कैरिज लिंकेज, ड्राइव एलिमेंट्स और मोटर जैसे घटकों को जोड़कर एक सक्रिय प्रणाली में भी परिवर्तित किया जा सकता है।

गाइड-व्हील रिंग और स्ट्रेट स्लाइड विभिन्न आकारों और भार क्षमता वाले पहियों को समायोजित करने के लिए कई प्रोफ़ाइल आकारों में उपलब्ध हैं। स्ट्रेट स्लाइड भी अलग-अलग लंबाई में उपलब्ध हैं और रिंग स्लाइड विभिन्न वक्रता त्रिज्याओं और कोणीय फैलाव के साथ उपलब्ध हैं। कुछ रिंग स्लाइड खोखले या ठोस केंद्रों के साथ उपलब्ध हैं, जिन्हें रिंग डिस्क भी कहा जाता है। अन्य स्लाइड विकल्पों में पिनियन गियर द्वारा सक्रियण के लिए विभिन्न वी कॉन्फ़िगरेशन और एकीकृत रैक शामिल हो सकते हैं।

गाइड-व्हील आधारित रिंग और ट्रैक सिस्टम डिज़ाइन उन्हें उपलब्ध सबसे अधिक संदूषण और संक्षारण-रोधी विकल्पों में से एक बनाते हैं। गाइड व्हील्स में आमतौर पर उनके अपेक्षित जीवनकाल तक चलने के लिए पर्याप्त स्नेहन होता है, और स्नेहन हानि और मलबे के प्रवेश को कम करने के लिए स्थायी सील होती हैं। सिस्टम के पुर्जे सरल आकार के होते हैं जो मलबे को फँसाते नहीं हैं और कई अतिरिक्त संक्षारण प्रतिरोध के लिए स्टेनलेस स्टील से बने होते हैं।

पारंपरिक वक्ररेखीय समाधान

वक्ररेखीय गाइड और एक्चुएटर डिज़ाइनों को समायोजित करने के पारंपरिक तरीकों में कन्वेयर सिस्टम और स्लीविंग रिंग शामिल हैं। बेल्ट कन्वेयर सिस्टम सबसे सरल प्रकार का कन्वेयर है और इसमें आमतौर पर एक फ्रेम में बेलनाकार रोलर्स के चारों ओर लिपटे चौड़े बेल्ट होते हैं। मोटर रोलर्स को घुमाते हैं, जिससे बेल्ट उनके ऊपर रखे पेलोड को ले जाते हैं। जबकि सरल बेल्ट कन्वेयर सिस्टम केवल सीधी रेखाओं में ही पेलोड ले जा सकते हैं, वक्ररेखीय पथ वांछित पथ पर ऑफसेट कोणों पर श्रृंखला में कई सीधे कन्वेयर लगाकर, या हवाई अड्डों पर लगेज कन्वेयर जैसे परस्पर जुड़े पिवोटिंग सेगमेंट वाले बेल्ट का उपयोग करके बनाए जा सकते हैं।

रोलर कन्वेयर सिस्टम बेल्ट संस्करण के समान ही होता है, सिवाय इसके कि चौड़ी बेल्ट की जगह एक फ्रेमिंग सिस्टम में लगे रोलर्स की एक श्रृंखला होती है जो एक निर्दिष्ट वक्रीय पथ का अनुसरण करने के लिए कॉन्फ़िगर की जाती है। रोलर कन्वेयर सिस्टम को रोलर्स से सीधे या मध्यवर्ती ड्राइव बेल्ट द्वारा जुड़ी मोटरों से संचालित किया जा सकता है, या बिना संचालित, गुरुत्वाकर्षण या हाथ से पेलोड को स्थानांतरित करके संचालित किया जा सकता है।

ओवरहेड ट्रॉली सिस्टम में वक्ररेखीय पथ ट्रैक सिस्टम होते हैं जो फर्श से ऊपर लगे होते हैं, और पहिएदार गाड़ियाँ नीचे अपना भार लटकाती हैं। ओवरहेड ट्रॉली सिस्टम गाड़ियों को हाथ से चलाया जा सकता है या ट्रैक के साथ चलने वाली मोटर-चालित जंजीरों द्वारा खींचा जा सकता है। स्लीविंग रिंग (जिन्हें टर्नटेबल बेयरिंग भी कहा जाता है) मूलतः बड़े मशीन बेयरिंग होते हैं जो बड़ी मात्रा में छोटे रोलिंग तत्वों का उपयोग करते हैं। यह उन्हें बड़े बोर आईडी और पतली प्रोफ़ाइल रेस प्रदान करते हुए उच्च भार क्षमता बनाए रखने में सक्षम बनाता है। स्लीविंग रिंग में सीधे ड्राइविंग के लिए उनके रेस में गियर रैक मशीनीकृत किए जा सकते हैं।

रिंग और ट्रैक सिस्टम कैसे काम करते हैं

गाइड व्हील-आधारित रिंग और ट्रैक सिस्टम, कन्वेयर सिस्टम की तुलना में बेहतर पोजिशनिंग सटीकता और परिशुद्धता प्रदान कर सकते हैं। यह अंतर उन अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण हो सकता है जहाँ पेलोड नाज़ुक होता है या सिस्टम में चलते समय प्रसंस्करण के लिए उसे दृढ़ता से और सटीक रूप से रखा जाना आवश्यक होता है। गाइड व्हील-आधारित रिंग और ट्रैक सिस्टम में पहियों को स्लाइड के विरुद्ध पहले से ही मजबूती से लोड करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे कैरिज को इच्छित यात्रा पथ के अलावा किसी अन्य दिशा में जाने से रोका जा सके।

कन्वेयर सिस्टम में स्थिति निर्धारण की सटीकता का यह स्तर आमतौर पर संभव नहीं होता, जहाँ पेलोड मुख्य रूप से गुरुत्वाकर्षण द्वारा गतिमान तत्वों तक सीमित रहता है। बेल्ट और रोलर कन्वेयर सिस्टम कोई क्षैतिज अवरोध प्रदान नहीं करते हैं और पेलोड को गतिमान तत्वों के किनारों से गिरने से रोकने के लिए साइड गाइड रेल की आवश्यकता हो सकती है। पेलोड निरंतर कंपन के अधीन हो सकता है क्योंकि इसे लगातार एक रोलर या बेल्ट लूप से दूसरे में स्थानांतरित किया जा रहा होता है, और यदि कन्वेयर सिस्टम के घटकों के आकार असंगत हैं, तो यह उनमें उलझ सकता है, जिससे अनियमित प्रवाह दर, टकराव और जाम हो सकते हैं। ओवरहेड ट्रॉली सिस्टम कैरिज में केवल इतना क्षैतिज अवरोध होता है कि वे ट्रैक से न गिरें और आमतौर पर पेलोड ले जाने के लिए जंजीरों या हुक जैसे गैर-कठोर लिंकेज का उपयोग करते हैं, जिससे वे स्वतंत्र रूप से झूल सकते हैं और संभवतः अन्य वस्तुओं से टकरा सकते हैं।

पेलोड को सीमित करने के लिए गुरुत्वाकर्षण पर कन्वेयर सिस्टम की निर्भरता पेलोड को ले जाने की संभावित स्थिति और पेलोड को लंबवत रूप से ले जाने की क्षमता को भी सीमित करती है। बेल्ट और रोलर कन्वेयर सिस्टम को अपने पेलोड को अपने गतिशील तत्वों के ऊपर सीधे ले जाना चाहिए और उन्हें खड़ी ढलानों पर ऊपर या नीचे नहीं ले जाया जा सकता है। ओवरहेड ट्रॉली सिस्टम के कैरिज में स्थिरता के लिए पेलोड को सीधे उनके नीचे लटका होना चाहिए और खड़ी खंडों पर ऊपर या नीचे नहीं जा सकता है क्योंकि लटका हुआ पेलोड ट्रैक या आसन्न कैरिज पर पेलोड के संपर्क में आ सकता है। हालांकि, गाइड-व्हील आधारित रिंग और ट्रैक सिस्टम में, कैरिज के सापेक्ष पेलोड को किसी भी स्थिति में सुरक्षित रूप से स्थापित किया जा सकता है। गुरुत्वाकर्षण की परवाह किए बिना पेलोड को किसी भी दिशा में ले जाया जा सकता है,

गाइड-व्हील आधारित रिंग और ट्रैक सिस्टम को अन्य कन्वेयर सिस्टम की तुलना में कम जगह, सपोर्ट स्ट्रक्चर और रखरखाव की आवश्यकता हो सकती है। उचित माउंटिंग फिक्सचर के साथ, कैरिज अपने से कहीं अधिक व्यापक पेलोड ले जा सकते हैं। यह इन प्रणालियों और उनके सपोर्ट स्ट्रक्चर को बेल्ट और रोलर कन्वेयर सिस्टम की तुलना में अधिक कॉम्पैक्ट होने की अनुमति देता है, जिनके रोलिंग तत्वों को उनके इच्छित पेलोड से अधिक व्यापक होना पड़ता है। ओवरहेड ट्रॉलियां अपेक्षाकृत व्यापक पेलोड ले जा सकती हैं, लेकिन उन्हें बड़े, मजबूत सपोर्ट स्ट्रक्चर की आवश्यकता होती है क्योंकि उनके ट्रैक सिस्टम को उनके अंडर-हंग पेलोड तक पहुंच योग्य और जमीनी स्तर की बाधाओं से मुक्त रखने के लिए पर्याप्त ऊंचा उठाना पड़ता है। कन्वेयर सिस्टम के लिए सपोर्ट स्ट्रक्चर का अपेक्षाकृत बड़ा आकार उन्हें असेंबल और रीकॉन्फिगर करने के लिए सबसे कठिन और महंगा भी बनाता

केवल वृत्ताकार गति की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, स्लीविंग रिंग्स कन्वेयर सिस्टम की तुलना में बेहतर अनुकूल हैं क्योंकि वे अधिक सघन, हल्के होते हैं, और पूरी तरह से संयोजित व्यक्तिगत इकाइयों में उपलब्ध होते हैं जिन्हें किसी अनुप्रयोग में तेज़ी से शामिल किया जा सकता है। वे बेहतर सटीकता और सुगमता भी प्रदान करते हैं, और गाइड-व्हील आधारित प्रणालियों की तरह, उन पर पेलोड भी लगाया जा सकता है, लेकिन फिर भी बाद वाले की तुलना में इनमें कुछ कमियाँ हैं।

जबकि गाइड-व्हील आधारित ट्रैक रोटरी सिस्टम और स्लीविंग रिंग्स को असेंबल करना समान रूप से आसान हो सकता है, लेकिन घटकों के अदला-बदली योग्य होने के कारण स्लीविंग रिंग्स की सर्विसिंग आसान हो सकती है। सुचारू और सटीक प्रदर्शन के लिए आवश्यक सटीक असेंबली और मशीनिंग के कारण स्लीविंग रिंग्स आमतौर पर पूरी तरह से कारखाने में असेंबल की जाती हैं। यदि एक भी घटक खराब हो जाता है, तो आमतौर पर पूरी रिंग को बदलना पड़ता है, जिससे उन्हें फील्ड में सर्विस करना मुश्किल हो जाता है। चूँकि स्लीविंग रिंग्स कभी-कभी अनुप्रयोग घटकों के लिए प्राथमिक माउंटिंग संरचना होती हैं, इसलिए स्लीविंग रिंग को बदलने के लिए उस पर लगे सभी उपकरणों को फिर से असेंबल करना पड़ सकता है।

गाइड-व्हील आधारित रोटरी प्रणालियों के लिए, केवल क्षतिग्रस्त घटकों को बदलने की आवश्यकता होती है क्योंकि उनका सामान्य फिट डिज़ाइन व्यक्तिगत घटकों को किसी भी संगत प्रणाली में संयोजित और उपयोग करने की अनुमति देता है, न कि केवल स्लीविंग रिंग जैसी उपयुक्त, मेल खाती फिट वाली किसी विशेष इकाई में। कुछ अनुप्रयोगों में, गाइड-व्हील आधारित ट्रैक प्रणालियों में क्षतिग्रस्त घटकों को किसी अन्य घटक को अलग किए बिना बदलना भी संभव है।

स्लीविंग रिंग्स, कन्वेयर सिस्टम की तुलना में बेहतर कठोरता और चिकनाई प्रदान कर सकती हैं, लेकिन आमतौर पर इन्हें प्रीलोड नहीं किया जाता। बेहतर कठोरता और चिकनाई के लिए रोलिंग तत्वों को प्रीलोड करना छोटी मशीन बेयरिंग में आम है, लेकिन स्लीविंग रिंग्स में यह दुर्लभ है क्योंकि बड़े घटकों को सटीक रूप से मशीन करना कठिन होता है और उनका आकार और फिटिंग बाहरी कारकों से अधिक प्रभावित होते हैं। छोटी निर्माण संबंधी खामियाँ, बाहरी भार या असमान माउंटिंग सतहों के कारण घटकों का विरूपण, या घटकों के बीच बड़े तापमान परिवर्तन के कारण असमान तापीय विस्तार, स्लीविंग रिंग्स जैसी बड़ी बेयरिंग में प्रीलोड को प्रभावित करने की अधिक संभावना रखते हैं।

प्रीलोड में बदलाव से आंतरिक घटक क्लीयरेंस में कमी आ सकती है, जिससे सिस्टम की कठोरता कम हो जाती है, या उच्च हस्तक्षेप के कारण घूर्णन कठिन हो जाता है और घटकों को नुकसान पहुँचता है। स्लीविंग रिंग का प्रीलोड स्तर आंतरिक घटक के आयामों पर निर्भर करता है और असेंबली के बाद इसे समायोजित नहीं किया जा सकता। असमान माउंटिंग सतहें और तापीय विस्तार जैसे बाहरी कारक भी गाइड व्हील-आधारित रोटरी सिस्टम में प्रीलोड को बदल सकते हैं। हालाँकि, ये समस्याएँ कम होती हैं क्योंकि प्रीलोड किसी भी एप्लिकेशन में असेंबली के दौरान सेट किया जाता है और बाद में इसे आसानी से समायोजित किया जा सकता है।

360° से कम यात्रा की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में, गाइड-व्हील आधारित रिंग स्लाइड्स, स्लीविंग रिंग्स की तुलना में आकार में महत्वपूर्ण लाभ प्रदान कर सकती हैं। स्लीविंग रिंग्स को अपने रोलिंग तत्वों के लिए पूर्ण यात्रा परिपथ प्रदान करने के लिए पूरी तरह से गोलाकार होना चाहिए, भले ही अनुप्रयोग में 360° से बहुत कम यात्रा की आवश्यकता हो। गाइड-व्हील आधारित रोटरी प्रणालियों में, रिंग स्लाइड खंड चाप की लंबाई केवल इतनी लंबी होनी चाहिए कि वह यात्रा के पूरे चाप में सभी गाइड व्हील्स (जो कम से कम तीन हो सकते हैं) को सहारा दे सके।

वक्रीय गाइड या एक्चुएटर प्रणालियों को डिज़ाइन करना, रैखिक प्रणालियों को डिज़ाइन करने से ज़्यादा कठिन हो सकता है। हालाँकि, ऐसी प्रणालियों को स्थापित करने से पेलोड परिवहन और हैंडलिंग की सरलता और दक्षता में सुधार हो सकता है। गाइड-व्हील आधारित रिंग और ट्रैक प्रणालियाँ डिज़ाइन प्रक्रिया को सरल बना सकती हैं और अन्य प्रकार की गैर-रेखीय गाइड और एक्चुएटर प्रणालियों से बेहतर प्रदर्शन कर सकती हैं।