בפיזיקה קלאסית, ארבעה סוגים בסיסיים של תנועה מוגדרים כתנועה ליניארית, סיבובית, הדדית ותנודה. כאשר אלה מוחלים על מכשירים מכניים, התנהגות פיזיקלית טבעית זו הופכת תנועה לכוח. כוח או הספק אלה משמשים לאחר מכן ליצירת צורה כלשהי של תנועת פלט, אשר מניעה את הציוד או המכונות. באוטומציה תעשייתית, אנו משתמשים במגוון רחב של ציוד המשתמש בסוגים שונים אלה של מערכות תנועה, בדרך כלל סיבוביות או ליניאריות, אך לעיתים שילוב של שניהם.

תנועה לינארית

תנועה לינארית היא צורת התנועה הפשוטה והבסיסית ביותר, המאופיינת בשינוי תנוחת האדם בכיוון אחד. דמיינו זאת כאדם ההולך, שוחה או רץ בקו ישר, או עצם מכני כמו רכב הנוסע על מסילה ישרה. מערכת תנועה לינארית מבוססת על מנגנון כלשהו המניע עומס לאורך ציר יחיד. בפנאומטיקה, עומסים מונעים בקו ישר על ידי התקנים כגון מנועים ליניאריים, מגלשות או מפעילים, או מכלולי בורג כדוריים. תמצאו סוג זה של מערכת תנועה לרוב ביישומים כמו טיפול בחומרים, עיבוד שבבי CNC, אריזה, הדבקה על משטחים ורובוטיקה.

סוגי הנעה ליניארית

טכנולוגיות הנעה שונות משתמשות בתנועה לינארית, לכל אחת יתרונות משלה

1. מנועים ליניארייםיוצרים תנועה לינארית ישירה. הם יכולים להאיץ במהירות למהירויות גבוהות ואינם דורשים המרה מכנית. הם מתאימים מאוד ליישומי pick-and-place.

2. מדריכים ליניארייםכגון מדריכי גלילים או מסילות מספקים תנועה ליניארית חלקה וחיכוך נמוך. הם משמשים לעתים קרובות באוטומציה ובכלי עבודה מכניים לתמיכה בעומסים כבדים.

3. ברגי כדורלהמיר תנועות סיבוביות לתנועה לינארית. הן מדויקות ויעילות ביותר ונמצאות בשימוש רב ברובוטיקה וביישומים כמו מכונות CNC.

4. מערכות מתלה וגלגל שינייםמספקים קיבולת כוח גבוהה ומרחקי מהלך ארוכים, תוך שימוש בגלגלי שיניים להמרת תנועה סיבובית לתנועה לינארית. תמצאו סוג זה של הנעה במערכות גנטרי ובמכונות גדולות.

תנועה סיבובית

הצורה הבסיסית ביותר של תנועה סיבובית היא הגלגל, שבו משהו מסתובב או מסתובב בכל כיוון סביב ציר מרכזי או נקודת ציר. התנועה יכולה להיות מעצמה, כמו טורנדו או סיבוב כדור הארץ, אך במערכות אוטומציה, היא נוצרת על ידי מפעילים סיבוביים, מערכות מונעות גלגלי שיניים או שולחנות סיבוביים.

מפעיל סיבובי מייצר חשמל ברדיוס שיכול להיות זווית חלקית של מעגל או סיבוב שלם ורציף. יישומים המשתמשים במערכות תנועה סיבובית כוללים טורבינות לייצור אנרגיה מרוח, מים או קיטור, צירים של כלי עבודה, כלי קידוח או השחזה, מפרקי רובוט ושולחנות אינדקס.

סוגי הנעה סיבובית

מכשירים סיבוביים מסווגים לפי מקור הכוח או האנרגיה שלהם, כולל ידניים, חשמליים או מבוססי נוזלים (הידראוליים או פנאומטיים).

1. הנעות ידניותליצור תנועה סיבובית באמצעות מערכת גלגלי שיניים, בדרך כלל גלגל המופעל ידנית המעביר אנרגיה סיבובית דרך גלגל השיניים לרכיב ההפעלה. המומנט המכני מפחית את כמות המאמץ הנדרשת להזזת עומס גדול.

2. מנועים סיבוביים חשמלייםבדרך כלל פועלים על מנוע השולט במערכת של גלגלי שיניים. הם בדרך כלל הפיכים ויכולים לייצר סיבוב זוויתי או תנודה. בקר חשמלי מווסת את זרם הקלט למנוע, כך שהוא יכול לשנות את התאוצה והמהירות.

3. מנועים סיבוביים מבוססי נוזליםלהשתמש באוויר או בנוזל בלחץ כדי לייצר תנועה. ישנן דרכים רבות לעשות זאת, כולל שימוש בגלגלי שיניים בעלי מתלה וגלגל שיניים, לחץ על סכין או דיאפרגמה, או מערכת בוכנה וחיבור מסתובב הנקראת עוק סקוטש.

מערכות תנועה משולבות

משימות מורכבות יותר יוצרות מערכת משילוב של סוגי תנועה, לרוב ליניארית וסיבובית. תמצאו סוגי תנועה אלה ביישומים כמו פעולות איסוף והצבה ורובוטיקה, שם הם משמשים עבור סוגים שונים של רובוטים וכמה זרועות רובוטיות. תראו גם התקדמות טכנולוגית בפתרונות לבקרת תנועה רב-צירית ותכנות אלקטרוני מורכב.

כונני תנועה משולבים

כדי להשיג תנועה מדויקת עם הנעות תנועה משולבות, הפתרונות העיקריים הם גלגלי שיניים, הנעות רצועות וברגי מוביל. לכל פתרון יש את נקודות החוזק והחולשה שלו, כולל חזרתיות, מהירות מיקום, דיוק ועלות.

1. הילוכיםהם התקנים מכניים המעבירים מומנט על ידי שיניים מחוברות. השיניים במנגנון ההילוכים משתלבות עם חלקים בעלי שיניים תואמות בגלגל שיניים או הנעה אחרת כדי ליצור כוח סיבובי. גלגלי שיניים הם בדרך כלל עגולים, עם היקף שיניים, אך ניתן גם להציב שיניים על הקוטר הפנימי של גלגל שיניים. עיצובים כאלה משמשים בדרך כלל ביישומים קריטיים של חלל ומשקל ומציעים רמה גבוהה של בקרת מומנט ומהירות. שני גלגלי שיניים או יותר המשתלבים זה בזה יכולים גם לפעול ברצף כמערכת גלגלי שיניים להעברת תנועה סיבובית, בדרך כלל מופעלת על ידי מנוע או מנוע.

2. הנעות רצועותמורכבים בדרך כלל מרצועה או רצועה גמישה ומעגלית המחברת זוג גלגלות. הן מונעות על ידי מנוע, והתנועה המחזורית שלהן מעבירה כוח סיבובי ממקום אחד למשנהו. הן שימושיות מאוד עבור יישומים שצריכים לנוע מרחקים ארוכים, בהיותן קלות יותר, שקטות יותר, זולות יותר ויעילות יותר לתפעול מאשר גלגלי שיניים. היישום הנפוץ ביותר עבור הנעות רצועות הוא במערכות מסוע ורצועות זיזים למנועים.

3. כמו בורג כדורי,ברגי עופרת או ברגי כוח ממירים את התנועה הסיבובית של בורג או אום לתנועה ליניארית. ברגי עופרת ואומים משתמשים בעיצוב הברגה סלילי כדי לתרגם את התנועה, ולכן הם נקראים לעתים קרובות גם ברגי תרגום. הם מגיעים במגוון רחב של גדלים וערכים, כך שתוכלו לקבוע כמה תנועה תסופק בסיבוב אחד של הבורג. זה הופך אותם למשתלמים עבור כוננים הדורשים דיוק ומהירות גבוהים, כמו ראש קורא דיסקים, או עבור אלו הדורשים מהירות נמוכה ומומנט גבוה, כמו מלחציים. ברגי עופרת טובים גם עבור יישומים הדורשים העברת עומס גבוהה או תנועה מדויקת, ומשמשים בדרך כלל במכונות תחביבים וברובוטיקה.

איזה סוג תנועה כדאי לבחור?

סוג מערכת התנועה בה תשתמשו תלוי במידה רבה ביישום שלכם ובסביבת העבודה שלו. כמה שטח יש לכם, או איזה מרחק לחצות? גורמים נוספים שיש לקחת בחשבון כוללים את כמות הדיוק והמהירות הנדרשים לכם וכמה כוח אתם צריכים כדי לבצע משימה. בחירת מערכות תנועה לינאריות, סיבוביות או משולבות עשויה לדרוש חישובים מורכבים. אם יש לכם ספק או שאתם זקוקים לעזרה, אל תהססו לפנות למומחים שלנו כאן ב-FUYU Motion.