Çok Eksenli Sahneler ve Masalar

Makine tasarımcılarının ve üreticilerinin sıfırdan kendi doğrusal sistemlerini inşa etmek veya çoğu durumda uygulamalarına tam olarak uymayan sınırlı sayıda önceden monte edilmiş sistemle yetinmek arasında seçim yapmak zorunda kaldığı günler geride kaldı. Günümüzde üreticiler, neredeyse her uygulama, ortam veya alan kısıtlamasına uyum sağlayan kılavuz ve muhafaza seçenekleriyle birlikte bilyalı vidalar, kayışlar, kremayer ve pinyonlar, doğrusal motorlar ve pnömatikler gibi çeşitli tahrik mekanizmalarına dayalı sistemler sunmaktadır. Mühendisler için artık ikilem, uygulamaları için uygun bir sistem bulmaktan ziyade, mevcut geniş konfigürasyon yelpazesinden en iyi çözümü seçmektir.

Bu seçim sürecine yardımcı olmak için birçok yardımcı araç oluşturulmuştur. Bunlar genellikle, her bir sistemin her parametre için uygunluğunu derecelendirmek için sembollerle birlikte, temel uygulama parametrelerini sistem türüne göre gösteren bir tablo biçimindedir. Bu düzen hızlı ve görsel bir referans sağlasa da, her sistemin yetenekleri ve zayıflıkları hakkındaki bazı ince noktaları gözden kaçırmaktadır. Biraz daha derinlemesine inceleme amacıyla, aşağıdaki taslak, en yaygın önceden monte edilmiş doğrusal sistem türlerinin belirli güçlü ve zayıf yönlerini ele almaktadır.

【Kayış tahrikli sistemler】

Kayış tahrik sistemleri muhtemelen en çok uzun mesafeler kat edebilme kabiliyetleriyle tanınır. Kayış tahrik mekanizmaları devridaim elemanları kullanmadığından yüksek hızlara da ulaşabilirler. Kam makaraları veya tekerlekler gibi devridaim yapmayan kılavuzlarla birlikte kullanıldığında, kayışlar genellikle 10 m/s'ye kadar hızlara ulaşabilir. Kayış tahrikli sistemler, döküntülerden zarar görebilecek yuvarlanma elemanları olmadığından ve poliüretan kayış malzemesi en yaygın kimyasal kirlenme türlerine dayanabildiğinden zorlu ortamlar için de oldukça uygundur.

Kayış tahrikli sistemlerin temel dezavantajı, kayışların esnemesidir. Çoğu sistem üreticisi tarafından kullanılan çelik takviyeli kayışlar bile sonunda bir miktar esneme yaşar ve bu da tekrarlanabilirliği ve hareket doğruluğunu azaltır. Kayış tahrikli sistemler ayrıca, kayışın esnekliği nedeniyle diğer tahrik türlerine göre daha fazla rezonansa sahiptir. Doğru tahrik ayarı bunu telafi edebilse de, yüksek hızlanma ve yavaşlama oranları ve/veya ağır yükler içeren uygulamalarda istenmeyen yerleşme süreleri yaşanabilir.

【Bilyalı vidalı tahrik sistemleri】

Yüksek itme yükleri ve yüksek konumlandırma hassasiyeti için, bilyalı vidalı sistemler genellikle ilk tercihtir. Bunun da haklı bir nedeni vardır. Önceden yüklenmiş somunları sayesinde bilyalı vidalar, boşluksuz hareket sağlar ve çok yüksek konumlandırma hassasiyeti ve tekrarlanabilirlik sağlayabilir. 2 mm'den 40+ mm'ye kadar değişen kılavuzlar, bilyalı vidalı sistemlerin çok çeşitli hız gereksinimlerini karşılamasına olanak tanır ve dikey uygulamalarda geri sürüşü önleyebilir.

Hareket uzunluğu, bilyalı vidalı tahrik sistemlerinin temel sınırlamasıdır. Vidanın uzunluğu arttıkça, vidanın kendi ağırlığı altında sarkma ve sürtünme eğilimi nedeniyle izin verilen hız azalır. Bilyalı vidalı destekler bu etkiyi dengelemeye yardımcı olabilir, ancak bu durum alan ve genel sistem maliyeti açısından dezavantajlıdır.

【Kremayer ve pinyon tahrikli sistemler】

Kremayer ve pinyon sistemleri yüksek itme kuvvetleri üretir ve bunu neredeyse sınırsız hareket mesafelerinde yapabilir. Tasarımları aynı sistemde birden fazla taşıyıcının kullanılmasına da olanak tanır; bu da, ambalaj ve otomotiv endüstrilerindeki büyük portal sistemleri gibi taşıyıcıların bağımsız hareket etmesini gerektiren uygulamalar için faydalıdır.

Yüksek kaliteli, düşük boşluklu kremayer ve pinyon sistemleri mevcut olsa da, genellikle diğer tahrik seçeneklerine göre daha düşük konumlandırma hassasiyetine sahiptirler. Diş profiline ve işleme kalitesine bağlı olarak, kremayer ve pinyon tahrikli sistemler diğer doğrusal sistemlere kıyasla yüksek seviyede gürültü üretebilir.

【Doğrusal motor tahrikli sistemler】

Geleneksel olarak çoğu uygulama için çok pahalı kabul edilen lineer motorlar, artık paketleme ve montaj gibi endüstrilerde konumlandırma ve taşıma görevlerinde kullanılmaktadır. Düşük maliyetler bu eğilime katkıda bulunmuş olsa da, mühendisler için lineer motorların cazip özellikleri yüksek hız kabiliyetleri, yüksek konumlandırma hassasiyeti ve düşük bakım gereksinimleridir. Lineer motorlar ayrıca, kremayer ve pinyon sistemleri gibi, birden fazla bağımsız taşıyıcıyı tek bir sisteme entegre etme olanağı sunar.

Güç kaybı durumunda yükün düşmesini engelleyecek mekanik bileşenlere sahip olmadıkları için, lineer motorlar genellikle dikey uygulamalarda kullanılmaları tavsiye edilmez. Açık tasarımları ve güçlü mıknatısların varlığı, onları kirlenmeye ve özellikle metal talaşları ve talaşları gibi döküntülere karşı hassas hale getirir.

【Pnömatik tahrikli sistemler】

Tercih edilen güç aktarım kaynağı hava olduğunda, pnömatik doğrusal sistemler tam size göredir. Basit, noktadan noktaya hareket için, pnömatik tahrikli sistemler en ekonomik ve entegrasyonu en kolay seçenek olabilir. Çoğu pnömatik doğrusal sistem, uç damperleri ve koruyucu kapakların entegre edilmesine olanak tanıyan bir alüminyum muhafaza içindedir.

Pnömatik sistemler burada ele alınan tipler arasında en düşük hassasiyete ve rijitliğe sahip olanlardır, ancak bunların en büyük sınırlaması ara pozisyonlarda durma yeteneğinin olmamasıdır.

Uygulamanız ne olursa olsun, önceden monte edilmiş doğrusal sistemler arasındaki seçenekleri değerlendirirken, dört temel uygulama parametresiyle başlayın: strok, yük, hız ve hassasiyet. Bu kriterlerin büyüklüğü ve önemi belirlendikten sonra, gürültü, rijitlik ve çevresel faktörler gibi diğer parametreler, alanı daraltmaya ve nihai boyutlandırma ve seçimi daha az zaman alıcı hale getirmeye yardımcı olabilir.