Системи з ремінним приводом, кульковим гвинтом, зубчатою рейкою, лінійним двигуном, системи з пневматичним приводом.

Пройшли ті часи, коли конструкторам і будівельникам машин доводилося вибирати між створенням власної лінійної системи з нуля або задовольнитися обмеженим набором попередньо зібраних систем, які в більшості випадків не ідеально підходили для свого застосування.Сьогодні виробники пропонують системи на основі низки приводних механізмів — кулькові гвинти, паси, зубчасті рейки та шестерні, лінійні двигуни та пневматика — з варіантами направляючих і корпусів, які відповідають практично будь-якому застосуванню, середовищу чи просторовим обмеженням.Дилема для інженерів зараз полягає не в тому, щоб знайти систему, яка працюватиме для їх застосування, а більше у виборі найкращого рішення з широкого діапазону доступних конфігурацій.

Було створено багато помічників, які допомагають у цьому процесі відбору.Зазвичай вони мають форму таблиці, що показує ключові параметри програми в порівнянні з типом системи, із символами для оцінки придатності кожної системи для кожного параметра.Хоча цей макет забезпечує швидку візуальну довідку, він пропускає деякі тонкощі можливостей і недоліків кожної системи.У спробі копнути трохи глибше, наступний план розглядає конкретні сильні сторони та обмеження найпоширеніших типів попередньо зібраних лінійних систем.

Системи з ремінним приводом

Системи пасового приводу, мабуть, найкраще відомі своєю здатністю переміщатися на великі відстані.Вони також здатні досягати високих швидкостей, оскільки механізми пасової передачі не використовують рециркуляційні елементи.У поєднанні з нерециркуляційними напрямними, такими як кулачкові ролики або колеса, стрічки зазвичай можуть розвивати швидкість до 10 м/с.Системи з ремінним приводом також добре підходять для важких умов, оскільки немає елементів кочення, які можна пошкодити сміттям, а поліуретановий матеріал ременя може протистояти більшості поширених видів хімічного забруднення.

Основним недоліком систем з ремінним приводом є те, що ремені розтягуються.Навіть армовані сталлю ремені, які використовуються більшістю виробників систем, з часом відчуватимуть деяке розтягування, що погіршує повторюваність і точність ходу.Системи з ремінним приводом також мають більший резонанс, ніж інші типи приводів, завдяки еластичності ременя.Хоча правильне налаштування приводу може компенсувати це, програми з високими показниками прискорення та уповільнення та/або великими навантаженнями можуть мати небажаний час встановлення.

Системи з кульковим гвинтом

Для високих навантажень тяги та високої точності позиціонування системи з кульковим гвинтом зазвичай є першим вибором.І недарма.Завдяки попередньо натягнутим гайкам кулькові гвинти забезпечують безлюфтовий рух і можуть досягти дуже високої точності позиціонування та повторюваності.Відводи від 2 мм до 40+ мм також дозволяють кульково-гвинтовим системам відповідати широкому діапазону вимог до швидкості та можуть запобігти зворотному ходу у вертикальних застосуваннях.

Довжина ходу є основним обмеженням кулькових гвинтових систем.Зі збільшенням довжини шнека допустима швидкість зменшується, через схильність шнека прогинатися під власною вагою і відчувати збивання.Кульково-гвинтові опори можуть допомогти протистояти цьому ефекту, але за рахунок простору та загальної вартості системи.

Системи з рейковим приводом

Системи зубчастої рейки створюють високі сили тяги і можуть робити це з практично необмеженою довжиною ходу.Їхня конструкція також дозволяє використовувати кілька кареток в одній системі, що корисно для додатків, які вимагають незалежного переміщення кареток, таких як великі портальні системи в пакувальній та автомобільній промисловості.

Незважаючи на те, що доступні високоякісні рейкові системи з низьким люфтом, загалом вони мають нижчу точність позиціонування, ніж інші варіанти приводів.І залежно від профілю зуба та якості обробки, системи з зубчатою рейкою та шестірнею можуть створювати високий рівень шуму порівняно з іншими лінійними системами.

Системи з лінійним двигуном

Лінійні двигуни, які традиційно вважалися занадто дорогими для більшості застосувань, тепер використовуються для завдань позиціонування та обробки в таких галузях, як пакування та складання.Нижчі витрати сприяли цій тенденції, але для інженерів привабливими характеристиками лінійних двигунів є їх висока швидкість, висока точність позиціонування та низькі вимоги до обслуговування.Лінійні двигуни також пропонують можливість, подібно до рейкових систем, інтегрувати кілька незалежних кареток в одну систему.

Оскільки вони не мають механічних компонентів, які б запобігли падінню навантаження в умовах втрати потужності, лінійні двигуни, як правило, не рекомендується використовувати у вертикальних установках.Їх відкрита конструкція разом із наявністю потужних магнітів також робить їх чутливими до забруднення та сміття, особливо металевої стружки та стружки.

Системи з пневматичним приводом

Якщо основним джерелом передачі електроенергії є повітря, пневматичні лінійні системи підійдуть.Для простого руху «точка-точка» системи з пневматичним приводом можуть бути найбільш економічним і простим в інтеграції варіантом.Більшість пневматичних лінійних систем укладено в алюмінієвий корпус, який дозволяє встановлювати кінцеві демпфери та захисні кришки.

Пневматичні системи мають найнижчу точність і жорсткість серед розглянутих тут типів, але їх основним обмеженням є неможливість зупинки в проміжних положеннях.

Незалежно від вашого застосування, розглядаючи варіанти серед попередньо зібраних лінійних систем, починайте з чотирьох основних параметрів застосування: хід, навантаження, швидкість і точність.Після визначення величини та важливості цих критеріїв інші параметри, такі як шум, жорсткість і фактори навколишнього середовища, можуть допомогти звузити поле та зробити остаточне визначення розміру та вибір менш трудомістким.