Что делать, когда ваша система движения делает вас кривой

автоматический промышленный декартовый робот манипулятор линейный модуль

Кольцевые и гусеничные системы на основе направляющих колес более компактны и предлагают лучшую точность позиционирования и больше возможностей для размещения грузов, чем альтернативные конвейерные системы для криволинейных применений.

В стремлении снизить производственные затраты одной из тенденций на производственных объектах является как можно более тесная группировка производственных рабочих мест, чтобы минимизировать перемещение материала и сохранить ценные производственные площади. Это означает, что материалы должны двигаться по все более сложным криволинейным путям. Большинство имеющихся в продаже систем направляющих и приводов имеют линейную конструкцию и не могут легко справляться с нелинейными траекториями. Однако для таких ситуаций доступны криволинейные системы направляющих и исполнительных механизмов, такие как системы колец и направляющих на основе направляющих колес.

Кольцевые и
гусеничные системы В основе кольцевых и гусеничных систем на основе направляющих колес лежат направляющие колеса с подшипниками с клиновой канавкой и скользящие кромки. Колеса и направляющие имеют дополнительные рабочие поверхности с профилем V-образного профиля, которые позволяют кареткам, оборудованным направляющим колесом, плавно перемещаться вдоль направляющих, сопротивляясь боковому или вращательному движению, даже при высоких приложенных нагрузках. Каретки могут следовать по прямым или круговым путям посредством использования прямых и кольцевых скользящих сегментов или сложных криволинейных путей по комбинации прямых и кольцевых скользящих сегментов. В приложениях с вращательным движением возможно статическое крепление колес и вращение направляющих колец относительно них. Некоторые криволинейные направляющие системы также могут быть преобразованы в активированную систему с добавлением таких компонентов, как каретки, элементы привода и двигатели.

Кольцо направляющего колеса и прямые направляющие могут иметь различные размеры профиля для размещения колес различных размеров и грузоподъемности. Прямые слайды также бывают различной длины, а кольцевые слайды доступны с различными радиусами кривизны и угловыми пролетами. Некоторые кольцевые направляющие доступны с полыми или сплошными центрами, также называемыми кольцевыми дисками. Другие варианты скольжения могут включать в себя различные конфигурации V-образных и встроенных реек для приведения в действие шестернями.

Конструкция колец и направляющих колес на основе направляющих колес делает их одними из самых доступных и устойчивых к загрязнению. Направляющие колеса обычно содержат достаточное количество смазки для обеспечения ожидаемого срока службы, имеют постоянные уплотнения для минимизации потерь смазки и попадания мусора. Компоненты системы имеют простые формы, которые не задерживают мусор, и многие из них сделаны из нержавеющей стали для дополнительной коррозионной стойкости.

Традиционные
Традиционные способы размещения криволинейных направляющих и конструкций привода включают в себя конвейерные системы и поворотные кольца. Ленточная конвейерная система является самым простым типом конвейера и обычно содержит широкие ремни, обернутые вокруг цилиндрических роликов в раме. Двигатели вращают ролики, что приводит к тому, что ремни транспортируют полезную нагрузку, лежащую на них сверху. В то время как более простые системы ленточных конвейеров могут перемещать полезные грузы только по прямым линиям, криволинейные пути можно создавать, монтируя несколько прямых конвейеров последовательно под углами смещения вдоль желаемой траектории или используя ремни со связанными поворотными сегментами, такими как багажные конвейеры в аэропортах.

Роликовый конвейер похож на ленточную версию, за исключением того, что широкий ремень заменяется серией близко расположенных роликов, установленных в системе кадрирования, сконфигурированной так, чтобы следовать заданному криволинейному пути. Роликовые конвейерные системы могут приводиться в действие двигателями, соединенными с роликами напрямую или с помощью промежуточных приводных ремней, или без привода, с полезной нагрузкой, перемещаемой под действием силы тяжести или вручную.

Системы подвесных тележек состоят из криволинейных направляющих, установленных высоко над полом, с колесными каретками, которые подвешивают груз под ним. Тележки с подвесной тележкой можно перемещать вручную или тянуть за цепи с электроприводом, идущие вдоль пути. Поворотные кольца (также называемые подшипниками поворотного стола) - это, по существу, большие машинные подшипники, в которых используется большое количество мелких тел качения. Это позволяет им поддерживать высокую грузоподъемность, обеспечивая большие идентификаторы отверстий и тонкие профили. Поворотные кольца могут иметь зубчатые рейки, вставленные в их обоймы для прямого вождения.

Как
гусеничные системы на основе колес могут предложить лучшую точность и точность позиционирования, чем конвейерные системы, и это может быть важно в тех случаях, когда полезная нагрузка хрупкая или ее необходимо жестко и точно позиционировать для обработки, в то время как будучи перемещенным через систему. Колеса в кольцевых и направляющих системах на основе направляющих колес рассчитаны на жесткую предварительную нагрузку против скольжения, предотвращая смещение каретки в любом направлении, отличном от намеченного пути перемещения.

Такой уровень точности позиционирования обычно невозможен в конвейерных системах, где полезная нагрузка в основном ограничена движущимися элементами под действием силы тяжести. Системы ленточных и роликовых конвейеров не обеспечивают горизонтального ограничения и могут требовать использования боковых направляющих для предотвращения падения полезной нагрузки с боков подвижных элементов. Полезная нагрузка может подвергаться постоянным вибрациям, поскольку она постоянно переносится с одного ролика или ременной петли на другую и может спутываться с компонентами конвейерной системы, если они имеют несовместимые формы, вызывая нерегулярные скорости потока, столкновения и замятия. У кареток подвесных тележек только горизонтальное ограничение, достаточное для предотвращения падения с колеи, и они обычно используют нежесткие рычаги, такие как цепи или крюки, для перевозки полезных грузов, что позволяет им свободно качаться и, возможно, ударять по другим объектам.

Зависимость конвейерных систем от силы тяжести для ограничения полезной нагрузки также ограничивает возможные положения, в которых полезная нагрузка может переноситься, и возможность перемещения полезной нагрузки по вертикали. Ленточные и роликовые конвейерные системы должны нести свою полезную нагрузку непосредственно над движущимися элементами и не могут транспортировать их вверх или вниз по крутым склонам. Тележки системы подвесных тележек должны иметь свою грузоподъемность, висящую непосредственно под ними для устойчивости, и не должны перемещаться вверх или вниз по крутым участкам, поскольку подвесная полезная нагрузка может контактировать с направляющей или полезной нагрузкой на соседних тележках. Однако в системе колец и направляющих на основе направляющих колес полезная нагрузка может быть надежно установлена ​​в любом положении относительно каретки. Полезная нагрузка также может транспортироваться в любом направлении, независимо от силы тяжести, поскольку колеса каретки жестко ограничены скольжением и допускают движение только по обозначенной траектории.

кольцевая и путевая система на основе Руководства колеса может потребоваться меньше мест, опорная конструкция и техническое обслуживание, чем в других конвейерных системах. При правильном монтаже каретки могут перевозить полезную нагрузку намного шире, чем они сами. Это позволяет эти системы и их структура поддержки, чтобы быть более компактными, чем ленточные и роликовыми конвейеры, чьи прокатка элементов должны быть шире, чем их предполагаемым полезный груз. Подвесные тележки могут нести относительно широкую полезную нагрузку, но для них требуются большие и прочные опорные конструкции, поскольку их путевые системы должны быть подняты достаточно высоко, чтобы их подвешенная полезная нагрузка была доступна и очищена от любых препятствий на уровне земли. Относительно большой размер опорных конструкций для конвейерных систем также делает их наиболее сложными и дорогими в сборке и перенастройке. Конвейерные системы также сложнее содержать в чистоте, чем кольцевые и гусеничные системы с направляющими колесами, поскольку их компоненты больше, их больше и они имеют сложные формы, которые легче захватывают мусор.

Поворотные кольца лучше подходят, чем конвейерные системы, для применений, требующих только кругового движения, поскольку они могут быть более компактными, легкими и доступны в виде полностью собранных отдельных узлов, которые могут быть быстрее встроены в приложение. Они также предлагают лучшую точность и плавность, и могут иметь полезную нагрузку, установленную на них, как системы на основе направляющих колес, но все же имеют некоторые недостатки по сравнению с последними.

Хотя рельсовые системы и поворотные кольца на основе направляющих колес могут иметь одинаковую простоту сборки, первые могут быть проще в обслуживании благодаря взаимозаменяемости компонентов. Поворотные кольца, как правило, полностью собираются на заводе-изготовителе из-за точной сборки и обработки, необходимых для плавной и точной работы. Все кольцо обычно необходимо заменить, если хотя бы один компонент выходит из строя, что затрудняет его обслуживание в полевых условиях. Поскольку поворотные кольца иногда являются основной монтажной конструкцией для компонентов приложения, замена поворотного кольца также может потребовать повторной сборки всего, что на нем установлено.

Для вращающихся систем на основе направляющих колес необходимо заменять только поврежденные компоненты, поскольку их конструкция с общей посадкой позволяет собирать и использовать отдельные компоненты в любой совместимой системе, а не только конкретную единицу подходящего согласованного соединения, например, поворотные кольца. В некоторых приложениях также возможно заменить поврежденные компоненты в гусеничных системах на основе направляющих колес без разборки других компонентов.

Поворотные кольца могут обеспечивать лучшую жесткость и гладкость, чем конвейерные системы, но, как правило, не имеют предварительной нагрузки. Предварительная загрузка элементов качения для большей жесткости и гладкости обычна в подшипниках меньшего размера, но редко встречается в поворотных кольцах, поскольку крупные детали сложнее точно обрабатывать, а их форма и посадка в большей степени зависят от внешних факторов. Небольшие производственные дефекты, деформация компонентов из-за внешних нагрузок или неровных монтажных поверхностей или неравномерное тепловое расширение из-за больших колебаний температуры между компонентами с большей вероятностью влияют на предварительную нагрузку в более крупных подшипниках, таких как поворотные кольца.

Изменения предварительной нагрузки могут привести к внутреннему зазору компонентов, что снижает жесткость системы, или сильным помехам, которые затрудняют вращение и повреждают компоненты. Уровень предварительной нагрузки поворотного кольца зависит от размеров внутренних компонентов и не может быть отрегулирован после сборки. Внешние факторы, такие как неровные монтажные поверхности и тепловое расширение, также могут изменить предварительную нагрузку в поворотных системах на основе направляющих колес. Тем не менее, они менее важны, так как предварительная нагрузка задается во время сборки в приложении и может быть легко отрегулирована впоследствии.

Кольцевые направляющие на основе направляющего колеса могут иметь значительное преимущество по размеру по сравнению с поворотными кольцами в приложениях, требующих перемещения менее 360 °. Поворотные кольца должны быть полностью круглыми, чтобы обеспечить полные контуры перемещения для их элементов качения, даже если применение требует намного меньше 360 ° хода. В поворотных системах на основе направляющих колес длина дуги сегмента ползуна должна быть достаточно большой, чтобы поддерживать все направляющие колеса (которых может быть всего три) на протяжении всей дуги перемещения.

Проектирование криволинейных направляющих или приводных систем может быть более сложным, чем проектирование линейных. Однако установка таких систем может улучшить транспортировку полезных грузов, а также простоту и эффективность обработки. Кольцевые и гусеничные системы на основе направляющих колес могут упростить процесс проектирования и превзойти другие типы нелинейных направляющих и исполнительных систем.


Время публикации: июнь-01-2020