U-образные линейные приводы изготавливаются с использованием штампованного стального основания.
Хотя отраслевых стандартов, определяющих линейные приводы и линейные подвижные столы, не существует, общепринятая терминология указывает на то, что линейный привод обычно изготавливается из алюминиевого профиля или основания, в то время как линейный подвижный стол обычно изготавливается на плоском, обработанном стальном или гранитном основании. Это различие подразумевает, что линейные приводы могут обеспечивать больший ход и использовать различные приводные механизмы (ременной, винтовой, реечный), в то время как подвижные столы, как правило, обладают большей жесткостью и используют высокоточные линейные направляющие и приводные механизмы (обычно шарико-винтовую передачу или линейный двигатель) для обеспечения высокой точности перемещения и позиционирования.
Однако одна конструкция привода — U-образный линейный привод — не соответствует этим требованиям, поскольку в нем используется штампованная стальная основа, обеспечивающая жесткость и точность перемещения, сопоставимые с некоторыми линейными подвижными элементами.
Использование стального (а не алюминиевого) профиля делает U-образную конструкцию чрезвычайно жёсткой и позволяет производителям предлагать линейные приводы с высокой точностью перемещения и позиционирования, характерной для более точных — и более дорогих — линейных подвижных столов. Стальное основание также может быть обработано для создания опорной кромки для точного совмещения с другими компонентами машины или с другими приводами в многоосевой системе. Кроме того, благодаря очень высокой жёсткости U-образный линейный привод гораздо лучше подходит для применений, где привод опирается только на один конец, например, в двух- и трёхосевых декартовых системах.
В конструкции U-образного привода система линейных направляющих интегрирована — направляющий рельс отсутствует. Вместо этого дорожки качения, которые обычно находятся на направляющем рельсе, выточены во внутреннюю часть основания. Каретка, или стол, аналогична линейному подшипниковому блоку, вывернутому наизнанку, с шариками, вращающимися снаружи. Это оставляет центральную часть каретки доступной для размещения гайки шарико-винтовой передачи. Такой конструктивный принцип делает весь привод чрезвычайно компактным с соотношением ширины к высоте приблизительно 2:1. Например, U-образный привод шириной 60 мм имеет высоту всего 33 мм. Наиболее распространенные поперечные сечения (ширина x высота) — 40 x 20 мм, 50 x 26 мм, 60 x 33 мм и 86 x 46 мм, хотя предлагаются и другие размеры.
Несмотря на компактные размеры, U-образные линейные приводы обладают очень хорошей грузоподъёмностью и моментной способностью. Это обусловлено тем, что дорожки качения расположены относительно далеко друг от друга, поэтому геометрия каретки аналогична геометрии подшипникового узла, значительно большего, чем может вместить привод в стандартной форме.
Первоначально разработанные для высокоточных применений, таких как обработка полупроводниковых пластин и дозирование медицинских диагностических препаратов, где ограниченное пространство не позволяет использовать стандартный линейный стол, U-образные линейные приводы теперь используются в самых разных отраслях и областях применения. К ним относятся плазменная сварка, автоматизированная сборка и оптический контроль.
Одним из факторов широкого распространения U-образных приводов является то, что они являются единственными линейными приводами с взаимозаменяемыми размерами между производителями. Однако важно отметить, что из-за различий в конструкции направляющих и шарико-винтовых передач технические характеристики (такие как грузоподъёмность, скорость или жёсткость) могут различаться у разных производителей и в разных линейках продукции, даже для изделий с одинаковым поперечным сечением и установочными размерами.
Время публикации: 30 марта 2020 г.