Lineer Ray Kılavuzlarının Yaygın Kullanım Alanları

Lineer raylar, birçok endüstriyel uygulamanın temelini oluşturur ve birkaç gramdan binlerce kilograma kadar değişen yükler için düşük sürtünmeli yönlendirme ve yüksek rijitlik sağlar. Çeşitli boyutları, hassasiyet sınıfları ve ön yüklemeleri sayesinde lineer raylar, neredeyse her türlü performans gereksinimine uygundur.

Lineer rayların kullanım nedenleri çoktur, ancak diğer kılavuz türlerine göre en belirgin avantajları yük kapasitesi, hareket hassasiyeti ve rijitliktir. Örneğin, yuvarlak şaftlı kılavuzlar yalnızca aşağı doğru veya kaldırma yüklerine dayanabilirken, lineer ray kılavuzları hem aşağı doğru/kaldırma yüklerine hem de moment yüklerine dayanabilir. Ayrıca, hareket mesafesi genellikle 1 metre veya daha azıyla sınırlı olan çapraz makaralı kılavuzların aksine, lineer raylar çok uzun hareket mesafeleri sağlayabilir. Düz yataklı kılavuzlarla karşılaştırıldığında, lineer raylar daha yüksek sertliğe ve rijitliğe sahiptir ve genellikle daha iyi yük/ömür özelliklerine sahiptir.

Lineer kılavuzlar, referans yüzey görevi gören rayın bir veya her iki kenarının hassas işlenmesi sayesinde yüksek düzeyde hareket doğruluğu da sağlar. Ayrıca, küresel bilyeler veya silindirik makaralar olmak üzere iki, dört veya altı sıra yuvarlanma elemanı ile yüksek rijitlik ve yatak bloğunun sapması minimum düzeydedir. Tüm bu özellikler, yüksek hassasiyet, yüksek rijitlik ve uzun ömür gerektiren uygulamalar için mükemmel şekilde uygun bir lineer kılavuz sistemi oluşturmak üzere bir araya gelir.

【Tek raylı uygulamalar】

Lineer raylar, rayın her iki tarafında yük taşıyıcı bilyeler (veya makaralar) bulunduğundan, tek bir ray kullanıldığında bile aşırı yükleri taşıyabilirler. (Buna karşılık, yuvarlak şaftlı lineer kılavuzlar, aşırı yükler mevcut olduğunda çift olarak kullanılmalıdır.) Bu özellik nedeniyle, birçok uygulamada yerden tasarruf etmek veya sistemdeki diğer bileşenler arasında hizalama sorunlarını önlemek için tek bir lineer ray kullanılır. İşte tek bir lineer ray kullanan uygulamalardan birkaç örnek…

Doğrusal aktüatörler – Doğrusal raylar, moment yüklerine dayanabilme yetenekleri nedeniyle, kayışlar, vidalar veya pnömatik silindirlerle tahrik edilen aktüatörler için sıklıkla tercih edilen kılavuz mekanizmasıdır. Ayrıca, kayış veya pnömatik tahrikli sistemlerde önemli olan 5 m/s'ye kadar hareket hızlarını da karşılayabilirler.

Havai taşıma sistemleri – Yükler, genellikle havai taşıma sistemlerinde olduğu gibi, rayın ve taşıyıcı bloğun altında ortalandığında, yönlendirme için doğrusal raylar iyi bir seçimdir. Yüksek yük taşıma kapasiteleri, ağır yüklerin taşınmasına olanak tanır ve doğrusal rayın rijitliği, tüm sistemi sağlamlaştırmaya yardımcı olur.

Portal robotlar – Bir portal robotun belirleyici özelliği, iki X (ve bazen iki Y ve iki Z) eksenine sahip olmasıdır. Bireysel eksenler tipik olarak tek bir doğrusal ray içerir ve bir vida veya kayış ve kasnak sistemi ile tahrik edilir. İki eksenin paralel çalışmasıyla (örneğin X ve X'), her eksenin yalnızca bir doğrusal rayı olmasına rağmen çok iyi moment kapasiteleri elde edilir.

【Çift raylı uygulamalar】

Yüksek moment yükleri mevcut olduğunda, doğrusal raylar çiftler halinde kullanılabilir; bu da moment yükünün taşıyıcı bloklar üzerindeki kuvvetlere dönüştürülmesini sağlar. Bu konfigürasyonda, tahrik mekanizması doğrusal raylar arasına monte edilebilir, bu da genel sistemi oldukça kompakt hale getirir. Çift doğrusal ray uygulamaları şunları içerir:

Doğrusal hareket platformları – Bu platformlar genellikle çok yüksek hassasiyetli sistemlerdir; yani yüksek hareket doğruluğu ve minimum sapma son derece önemlidir. Yük platform üzerinde az veya hiç moment yüklemesi olmadan merkezlenmiş olsa bile, rijitliğin ve yatak ömrünün en üst düzeye çıkarılmasını sağlamak için genellikle çift doğrusal ray kullanılır.

Takım tezgahları – Tezgah üstü platformlar gibi, takım tezgahları da yüksek kaliteli parçalar üretmek için çok yüksek hareket hassasiyeti ve rijitlik seviyelerine ihtiyaç duyar. Genellikle ray başına iki yatak bloğu ile paralel olarak iki ray kullanmak, sapmanın en aza indirilmesini sağlar. Takım tezgahları ayrıca çok yüksek yüklere maruz kalır, bu nedenle yükün dört yatak bloğuna dağıtılması, yatak ömrünü en üst düzeye çıkarmaya yardımcı olur.

Kartezyen robotlar – Kartezyen robotlar genellikle eksen başına yalnızca bir doğrusal sistem kullandığından, her eksenin yüksek moment yüklerine dayanabilmesi önemlidir. Bu nedenle çoğu Kartezyen robot ekseni, paralel olarak iki doğrusal kılavuz içeren doğrusal aktüatörlerden oluşur.

Robot taşıma üniteleri – Altı eksenli robotlar, birçok yönde erişim ve dönüş gerektiren uygulamalar için esnek hareket sağlar. Ancak robotun başka bir istasyona veya çalışma alanına geçmesi gerekiyorsa, çift raylı sistemler "yedinci eksen" görevi görerek tüm robotu yeni bir konuma taşıyabilir. Bu uygulamalarda doğrusal rayların önemli bir avantajı, çok uzun hareket mesafeleri (genellikle 15 metreyi aşan) için birden fazla rayın birleştirilebilmesidir.

Elbette, lineer raylar her uygulama için mükemmel bir çözüm değildir. Örneğin, lineer raylar genellikle maliyet nedeniyle kapı kılavuzları ve çekmece rayları gibi tüketici alanındaki uygulamalar için uygun değildir. Ayrıca, lineer raylar, yüksek hareket hassasiyetinin avantajlarından yararlanmakla kalmayıp, yatak bloğunun sıkışmasını önlemek ve böylece ömrünü kısaltmamak için çok hassas montaj yüzeyleri gerektirir. Lineer şaft sistemlerinin aksine, lineer raylar tamamen desteklenmelidir. Bu, lineer rayın başlangıç ​​maliyetinin genellikle yuvarlak şaft veya düz yatak sistemine göre daha yüksek olmasının yanı sıra, hazırlık ve montaj maliyetinin de daha yüksek olduğu anlamına gelir.

Lineer raylar, diğer rulman tiplerine göre çalışma özelliklerinde daha az pürüzsüz veya "çentikli" olarak algılanabilir. Bunun nedeni, yük taşıyan bilyeler (veya makaralar) ile yuvarlanma yüzeyleri arasında oluşan temastır. Genellikle sertliği artırmak için yapılan lineer ray sisteminin ön yüklenmesi, rulman bloğu ray boyunca hareket ettirildiğinde "çentiklilik" hissini daha da kötüleştirebilir. (Bu etki, rulmana yük uygulandıkça ortadan kalkar, ancak algı genellikle devam eder.)

Doğrusal rayın yük taşıma kapasitesine, rijitliğine veya hareket hassasiyetine ihtiyaç duymayan uygulamalar için, yuvarlak şaft sistemleri, düz yataklı kılavuzlar veya hatta çapraz makaralı kızaklar gibi diğer doğrusal kılavuzlar uygun ve daha ucuz olabilir.