Halka ve Ray Sistemleri Nasıl Karşılaştırılır?

Kılavuz tekerlekli halka ve ray sistemleri, eğrisel uygulamalar için alternatif konveyör sistemlerine göre daha kompakttır ve daha iyi konumlandırma doğruluğu ve yük taşıma pozisyonları için daha fazla seçenek sunar.

Üretim maliyetlerini düşürme çabaları süregelirken, üretim tesislerinde gözlemlenen bir eğilim, malzeme hareketini en aza indirmek ve değerli zemin alanından tasarruf etmek için üretim iş istasyonlarını mümkün olduğunca birbirine yakın gruplandırmaktır. Bu, malzemelerin giderek daha karmaşık eğrisel yollar boyunca hareket etmesi gerektiği anlamına gelir. Ticari olarak temin edilebilen kılavuz ve aktüatör sistemlerinin çoğu doğrusal tasarımlardır ve doğrusal olmayan yolları kolayca işleyemezler. Bununla birlikte, bu tür durumlar için kılavuz tekerlek tabanlı halka ve ray sistemleri gibi eğrisel kılavuz ve aktüatör sistemleri mevcuttur.

Halka ve Ray Sistemleri

Kılavuz tekerlekli halka ve ray sistemlerinin kalbinde, V oluklu yataklı kılavuz tekerlekler ve V kenarlı kızaklar bulunur. Tekerlekler ve kızaklar, kılavuz tekerlekli taşıyıcıların yüksek yükler altında bile yanal veya dönme hareketine direnç gösterirken kızaklar boyunca düzgün bir şekilde hareket etmesini sağlayan tamamlayıcı V profilli çalışma yüzeylerine sahiptir. Taşıyıcılar, düz ve halka kızak segmentlerinin kullanımıyla düz veya dairesel yolları veya düz ve halka kızak segmentlerinin bir kombinasyonuyla karmaşık, eğrisel yolları takip edebilir. Döner hareket uygulamalarında, tekerleklerin statik olarak monte edilmesi ve halka kızakların bunlara göre döndürülmesi mümkündür. Bazı eğrisel kılavuz sistemleri, taşıyıcı bağlantıları, tahrik elemanları ve motorlar gibi bileşenlerin eklenmesiyle aktüatörlü bir sisteme de dönüştürülebilir.

Kılavuz tekerlek halkaları ve düz kızaklar, çeşitli boyutlardaki ve yük kapasitelerindeki tekerlekleri barındırmak için birçok profil boyutunda mevcuttur. Düz kızaklar ayrıca farklı uzunluklarda, halka kızaklar ise çeşitli eğrilik yarıçapları ve açısal açıklıklarla temin edilebilir. Bazı halka kızaklar, halka diskleri olarak da adlandırılan içi boş veya dolu merkezlerle de mevcuttur. Diğer kızak seçenekleri arasında farklı V konfigürasyonları ve pinyon dişlilerle tahrik için entegre kremayerler bulunabilir.

Kılavuz tekerlek tabanlı halka ve ray sistemi tasarımları, onları mevcut en kirlenmeye ve korozyona dayanıklı seçenekler arasına sokmaktadır. Kılavuz tekerlekler genellikle beklenen çalışma ömürleri boyunca yetecek kadar yağlama içerir, yağlama kaybını ve kir girişini en aza indirmek için kalıcı contalara sahiptir. Sistem bileşenleri, kir tutmayacak basit şekillere sahiptir ve birçoğu ek korozyon direnci için paslanmaz çelikten yapılmıştır.

Geleneksel Eğrisel Çözümler

Eğrisel kılavuz ve aktüatör tasarımlarını karşılamanın geleneksel yolları arasında konveyör sistemleri ve döner halkalar bulunur. Bantlı konveyör sistemi, en basit konveyör türüdür ve tipik olarak bir çerçeve içinde silindirik makaraların etrafına sarılmış geniş bantlardan oluşur. Motorlar makaraları döndürür ve bu da bantların üzerlerinde bulunan yükü taşımasına neden olur. Daha basit bantlı konveyör sistemleri yükleri yalnızca düz hatlarda taşıyabilirken, istenen yol boyunca farklı açılarda seri olarak birden fazla düz konveyör monte edilerek veya havaalanlarındaki bagaj konveyörlerinde olduğu gibi birbirine bağlı döner segmentlere sahip bantlar kullanılarak eğrisel yollar oluşturulabilir.

Makaralı konveyör sistemi, geniş bant yerine belirli bir eğrisel yolu izleyecek şekilde yapılandırılmış bir çerçeve sistemine monte edilmiş, birbirine yakın aralıklı bir dizi makaranın kullanıldığı, bantlı konveyör sistemine benzer. Makaralı konveyör sistemleri, doğrudan makaralara bağlı motorlarla veya ara tahrik kayışlarıyla çalıştırılabilir veya motorsuz olarak, yük yerçekimi veya elle hareket ettirilebilir.

Üstten askılı taşıma sistemleri, zeminden yüksekte monte edilmiş kavisli yol ray sistemlerinden ve altlarında yüklerini taşıyan tekerlekli arabalardan oluşur. Üstten askılı taşıma sistemi arabaları elle hareket ettirilebilir veya ray boyunca hareket eden motor tahrikli zincirlerle çekilebilir. Döner yataklar (döner tabla yatakları olarak da adlandırılır), esasen çok sayıda küçük yuvarlanma elemanı kullanan büyük makine yataklarıdır. Bu, büyük iç çaplar ve ince profilli yatak yüzeyleri sağlarken yüksek yük kapasitelerini korumalarını sağlar. Döner yatakların yatak yüzeylerine doğrudan tahrik için dişli çarklar işlenebilir.

Halka ve Ray Sistemleri Nasıl Karşılaştırılır?

Kılavuz tekerlekli halka ve ray sistemleri, konveyör sistemlerine göre daha iyi konumlandırma doğruluğu ve hassasiyeti sunabilir; bu fark, yükün kırılgan olduğu veya sistem içinde hareket ettirilirken işlenmesi için sağlam ve doğru bir şekilde konumlandırılması gereken uygulamalarda önemli olabilir. Kılavuz tekerlekli halka ve ray sistemlerindeki tekerlekler, kızağa karşı sıkıca önceden yüklenmiş olacak şekilde tasarlanmıştır ve bu da taşıyıcının amaçlanan hareket yolu dışında herhangi bir yöne kaymasını önler.

Bu seviyedeki konumlandırma hassasiyeti, yükün esas olarak yerçekimiyle hareketli elemanlara bağlı olduğu konveyör sistemlerinde genellikle mümkün değildir. Bantlı ve makaralı konveyör sistemleri yatay bir sınırlama sağlamaz ve yükün hareketli elemanların yanlarından düşmesini önlemek için yan kılavuz raylara ihtiyaç duyabilir. Yük, sürekli olarak bir makaradan veya bant halkasından diğerine aktarıldığı için sürekli titreşimlere maruz kalabilir ve uyumsuz şekillere sahip konveyör sistemi bileşenleriyle karışarak düzensiz akış hızlarına, çarpışmalara ve tıkanmalara neden olabilir. Üstten taşıma arabası sistemlerinde, taşıyıcılar yalnızca raydan düşmeyi önleyecek kadar yatay sınırlamaya sahiptir ve genellikle yükü taşımak için zincir veya kanca gibi esnek bağlantılar kullanır; bu da serbestçe sallanmalarına ve muhtemelen diğer nesnelere çarpmalarına olanak tanır.

Konveyör sistemlerinin yükü sabitlemek için yerçekimine dayanması, yükün taşınabileceği olası konumları ve yükün dikey olarak hareket ettirilebilme yeteneğini de sınırlar. Bantlı ve makaralı konveyör sistemleri, yüklerini doğrudan hareketli elemanlarının üzerinden taşımak zorundadır ve dik eğimlerde yukarı veya aşağı taşıyamazlar. Üstten askılı araba sistemlerinde, yükün stabilite için doğrudan altlarında asılı kalması gerekir ve asılı yükün bitişik arabalardaki raylara veya yüklere temas edebileceği için dik bölümlerde yukarı veya aşağı hareket edemezler. Bununla birlikte, kılavuz tekerlek tabanlı bir halka ve ray sisteminde, yük, arabaya göre herhangi bir konumda güvenli bir şekilde monte edilebilir. Ayrıca, araba tekerlekleri kızaklara sıkıca sabitlendiğinden ve yalnızca belirlenmiş yol boyunca harekete izin verdiğinden, yük yerçekiminden bağımsız olarak herhangi bir yönde taşınabilir.

Kılavuz tekerlekli halka ve ray sistemleri, diğer konveyör sistemlerine göre daha az yer, destek yapısı ve bakım gerektirebilir. Uygun montaj aparatları takıldığında, taşıyıcılar kendilerinden çok daha geniş yük taşıyabilir. Bu, bu sistemlerin ve destek yapılarının, yuvarlanan elemanları amaçlanan yükten daha geniş olmak zorunda olan bantlı ve makaralı konveyör sistemlerine göre daha kompakt olmasını sağlar. Üstten askılı arabalar nispeten geniş yük taşıyabilir, ancak ray sistemlerinin, altındaki yüke erişilebilmesi ve zemin seviyesindeki engellerden uzak olması için yeterince yüksekte konumlandırılması gerektiğinden, büyük ve sağlam destek yapıları gerektirir. Konveyör sistemleri için destek yapılarının nispeten büyük boyutu, onları monte etmeyi ve yeniden yapılandırmayı en zor ve pahalı hale getirir. Konveyör sistemlerinin bileşenleri daha büyük, daha çok sayıda ve döküntüleri daha kolay hapseden karmaşık şekillere sahip olduğundan, kılavuz tekerlekli halka ve ray sistemlerine göre temiz tutulması da daha zordur.

Döner halkalar, yalnızca dairesel hareket gerektiren uygulamalar için konveyör sistemlerine göre daha uygundur çünkü daha kompakt, hafiftirler ve uygulamaya daha hızlı entegre edilebilen tamamen monte edilmiş ayrı üniteler halinde mevcutturlar. Ayrıca daha iyi doğruluk ve düzgünlük sunarlar ve kılavuz tekerlekli sistemler gibi üzerlerine yük monte edilebilir, ancak yine de ikincisine kıyasla bazı dezavantajları vardır.

Kılavuz tekerlekli döner sistemler ve döner halkalar benzer montaj kolaylığına sahip olsa da, bileşenlerin değiştirilebilir olması nedeniyle ilkinin bakımı daha kolay olabilir. Döner halkalar, düzgün ve doğru performans için gereken hassas montaj ve işleme nedeniyle genellikle fabrikada tamamen monte edilmiş olarak gelir. Bir bileşen bile arızalanırsa, tüm halkanın değiştirilmesi gerekir, bu da sahada bakımını zorlaştırır. Döner halkalar bazen uygulama bileşenleri için birincil montaj yapısı olduğundan, bir döner halkanın değiştirilmesi, ona monte edilmiş her şeyin yeniden monte edilmesini de gerektirebilir.

Kılavuz tekerlekli döner sistemlerde, yalnızca hasarlı bileşenlerin değiştirilmesi gerekir çünkü ortak uyum tasarımları, tek tek bileşenlerin yalnızca belirli bir uygun, eşleşen üniteye değil, herhangi bir uyumlu sisteme monte edilip kullanılabilmesine olanak tanır. Ayrıca, bazı uygulamalarda, kılavuz tekerlekli ray sistemlerinde hasarlı bileşenleri diğer bileşenleri sökmeden değiştirmek de mümkündür.

Döner halkalar, konveyör sistemlerine göre daha iyi rijitlik ve düzgünlük sunabilir, ancak genellikle ön yükleme yapılmaz. Daha iyi rijitlik ve düzgünlük için yuvarlanma elemanlarının ön yüklenmesi, daha küçük makine yataklarında yaygındır, ancak büyük bileşenlerin hassas bir şekilde işlenmesi daha zor olduğundan ve şekil ve uyumları dış faktörlerden daha fazla etkilendiğinden, döner halkalarda nadirdir. Küçük üretim hataları, dış yükler veya düzensiz montaj yüzeyleri nedeniyle bileşen deformasyonu veya bileşenler arasındaki büyük sıcaklık değişimleri nedeniyle düzensiz termal genleşme, döner halkalar gibi daha büyük yataklarda ön yüklemeyi etkileme olasılığı daha yüksektir.

Ön yükleme değişiklikleri, sistem rijitliğini azaltan iç bileşen boşluğuna veya dönüşü zorlaştıran ve bileşenlere zarar veren yüksek girişime neden olabilir. Döner halkanın ön yükleme seviyesi, iç bileşen boyutlarına bağlıdır ve montajdan sonra ayarlanamaz. Düzensiz montaj yüzeyleri ve termal genleşme gibi dış faktörler de kılavuz tekerlek tabanlı döner sistemlerde ön yüklemeyi değiştirebilir. Bununla birlikte, ön yükleme bir uygulamada montaj sırasında ayarlandığı ve sonrasında kolayca ayarlanabildiği için bunlar daha az sorun teşkil eder.

Kılavuz tekerlekli halka kızaklar, 360°'den daha az hareket gerektiren uygulamalarda döner halkalara göre önemli bir boyut avantajına sahip olabilir. Döner halkalar, yuvarlanma elemanları için tam hareket devreleri sağlamak üzere tamamen dairesel olmalıdır, uygulama 360°'den çok daha az hareket gerektirse bile. Kılavuz tekerlekli döner sistemlerde, halka kızak segmentinin yay uzunluğunun, tüm kılavuz tekerlekleri (üç kadar az olabilir) tam hareket yayı boyunca destekleyecek kadar uzun olması yeterlidir.

Eğrisel kılavuz veya aktüatör sistemlerinin tasarımı, doğrusal olanlara göre daha zor olabilir. Bununla birlikte, bu tür sistemlerin kurulumu, yük taşıma ve elleçleme kolaylığını ve verimliliğini artırabilir. Kılavuz tekerlek tabanlı halka ve ray sistemleri, tasarım sürecini basitleştirebilir ve diğer doğrusal olmayan kılavuz ve aktüatör sistemlerinden daha iyi performans gösterebilir.