Een lineair schachtsysteem biedt een gecontroleerd pad voor rechte-lijnbewegingen in automatiseringsapparatuur, verpakkingsmachines, inspectieapparatuur,- materiaalbehandelingssystemen en licht-industriële machines. Het doel ervan wordt vaak verkeerd begrepen vanwege de voorwaardenlineaire as, lineaire asEnlineaire aandrijvingworden soms door elkaar gebruikt.
Een lineaire as is in de eerste plaats eengeleidende en last-ondersteunende component. Normaal gesproken zet het de motorrotatie niet zelf om in lineaire beweging. In plaats daarvan werkt de as met lineaire lagers, schuiven, steunen en een afzonderlijk aandrijfmechanisme om een volledige lineaire bewegingsas te creëren.
Lineaire as, lineaire as en lineaire actuator
Als u deze drie termen begrijpt, kunt u specificatiefouten voorkomen bij het ontwerpen of aanschaffen van een bewegingssysteem.
| Termijn | Wat het beschrijft | Primaire functie |
|---|---|---|
| Lineaire as | Een precisie ronde as gebruikt met lineaire lagers of bussen | Biedt het geleidingsoppervlak en ondersteunt de radiale belasting |
| Lineaire as | Het complete mechanische samenstel dat een gecontroleerde beweging in één richting produceert | Combineert geleiding, ondersteuning, aandrijving en montage |
| Lineaire aandrijving | Een aangedreven eenheid die lineaire verplaatsing creëert | Genereert beweging via een schroef, riem, cilinder of ander mechanisme |
Eén machine-as kan twee parallelle assen, vier lineaire lagers, een bewegend platform en een kogelomloopspindel bevatten. In die opstelling geleiden de assen het platform, zorgen de lagers voor beweging met lage- wrijving en positioneert de kogelomloopspindel het platform. Door alleen naar de as te verwijzen als het complete transmissiesysteem zouden deze verschillende mechanische verantwoordelijkheden over het hoofd worden gezien.
Componenten van een lineair assysteem
Een praktisch lineair assysteem is opgebouwd uit verschillende componenten die de belasting van het bewegende platform naar het machineframe overbrengen en tegelijkertijd beweging in de gewenste richting mogelijk maken.
| Onderdeel | Rol in het systeem | Wat het beïnvloedt |
|---|---|---|
| Lineaire as | Zorgt voor een recht, gehard loopvlak voor het lager | Geleidingsnauwkeurigheid, slijtvastheid, stijfheid en gladheid |
| Lineair lager | Beweegt langs de as en brengt de wagenbelasting over op het asoppervlak | Loopweerstand, toegestane belasting, speling en bewegingskwaliteit |
| Ondersteuning van de as | Lokaliseert de as en brengt kracht over op de montagestructuur | Uitlijning, asdoorbuiging en montagestabiliteit |
| Bewegende wagen | Verbindt de lagers en draagt het gereedschap, de opspanning of het werkstuk | Belastingsverdeling en weerstand tegen stamp-, rol- en giermomenten |
| Aandrijfmechanisme | Oefent kracht uit om de wagen te verplaatsen en te positioneren | Snelheid, acceleratie, stuwkracht, herhaalbaarheid en positioneringscontrole |
| Machinebasis | Biedt het referentieoppervlak voor de volledige montage | Parallellisme, structurele rigiditeit en afstemming op de lange- termijn |
Hoe beweging en belasting door het systeem gaan
Het aandrijfmechanisme oefent kracht uit op de bewegende wagen. Terwijl de wagen beweegt, rollen of glijden de lineaire lagers langs het asoppervlak. De assen beperken ongewenste bewegingen in andere richtingen en houden de wagen op het beoogde pad.
De gedragen last gaat van het platform naar de lagerhuizen, door de lagerelementen en op de as. De as brengt die belasting vervolgens via de steunen over naar de machinebasis. Dit belastingspad verklaart waarom de asdiameter, steunafstand, lageropstelling en basisstijfheid allemaal het systeemgedrag beïnvloeden.
Een motor met voldoende vermogen kan een zwakke geleidingsstructuur niet compenseren. Als een niet-ondersteunde as buigt, of als twee assen niet evenwijdig zijn, kan de wagen onder belasting vastlopen, trillen of van positie veranderen, zelfs als de aandrijfeenheid correct werkt.
Gemeenschappelijke lineaire asopstellingen
Niet-ondersteunde ronde assen
Een niet-ondersteunde as wordt normaal gesproken aan de uiteinden vastgehouden of gemonteerd met afzonderlijke assteunblokken. Deze opstelling is eenvoudig en economisch, waardoor deze bruikbaar is voor kortere overspanningen, gematigde belastingen en apparatuur waarbij eenvoudige montage belangrijk is.
De belangrijkste structurele beperking is de doorbuiging tussen de steunen. Het vergroten van de afstand tussen de steunen of het uitoefenen van een zwaardere belasting vergroot de buiging, wat de stabiliteit van de wagen kan beïnvloeden. De as moet daarom worden behandeld als een structureel onderdeel en niet alleen worden geselecteerd op basis van de lagerboring.
Volledig ondersteunde asrails
Bij een SBR- of TBR-ondersteund schachtsysteem is de ronde schacht over de lengte verbonden met een steunbasis. De doorlopende ondersteuning vermindert de doorbuiging van de as en creëert een stijvere montagestructuur voor langere reizen of hogere bedrijfsbelastingen.
Omdat de steun een deel van de asomtrek in beslag neemt, maken deze systemen gebruik van open- type lagers of bijpassende schuifeenheden. De as, basis en schuif moeten daarom worden beschouwd als een compatibel geheel en niet als niet-gerelateerde onderdelen.
Dubbele-asgeleidingssystemen
Vaak worden twee parallelle assen gebruikt om een bewegende plaat te ondersteunen. Het uit elkaar plaatsen van de assen verbetert de weerstand tegen kantelmomenten, terwijl het gebruik van twee of meer lagers aan elke kant de belasting over een groter gebied kan verdelen.
Het voordeel hangt af van de geometrie van het samenstel. Als de asafstand te smal is, heeft de wagen minder weerstand tegen momentbelasting. Als de assen niet parallel worden geïnstalleerd, kan er over de volledige slag extra lagerweerstand optreden.
Begeleiding en gedrevenheid moeten afzonderlijk worden geëvalueerd
Verschillende aandrijfmechanismen kunnen worden gecombineerd met dezelfde basisasgeleidingsstructuur. De juiste combinatie hangt af van wat de machine moet bereiken.
| Aandrijvingstype | Wat de schijf biedt | Wat het schachtsysteem nog steeds biedt |
|---|---|---|
| Kogelomloopspindel | Gecontroleerde stuwkracht en nauwkeurige positionering | Wagengeleiding en weerstand tegen radiale en momentbelastingen |
| Distributieriem | Snelle verplaatsing over een relatief lange slag | Een stabiel pad voor de door een riem-aangedreven wagen |
| Pneumatische cilinder | Eenvoudig uit- en intrekken | Externe geleiding wanneer de cilinderstang geen zijbelasting mag dragen |
| Handmatig mechanisme | Operator-gecontroleerde verplaatsing | Herhaalbare rechte-lijngeleiding voor aanpassing of positionering |
Door begeleiding en aandrijving te scheiden, wordt het oplossen van problemen ook duidelijker. Positioneringsfouten kunnen hun oorsprong vinden in de motor, koppeling of schroef, terwijl trillingen of bindingen hun oorsprong kunnen vinden in de assteunen, lagers of montagegeometrie. Door het hele samenstel te behandelen als één niet te onderscheiden "lineaire ascomponent", wordt het moeilijker om de werkelijke oorzaak te identificeren.
Waar lineaire assystemen worden gebruikt
Lineaire assystemen zijn met name handig wanneer een machine een eenvoudige, onderhoudbare en kostenbewuste-geleidingsstructuur nodig heeft.
- Verpakkingsapparatuur:geleidende sealkoppen, productstops, pushers en verstelbare machinedelen.
- Inspectiesystemen:ondersteuning van camera's, sensoren en meetarmaturen die tussen herhaalbare posities bewegen.
- Materiaalbehandeling:geleiden van transferplaten, pick{0}}en-wagens en lichte transportmechanismen.
- Houtbewerkings- en snijapparatuur:ondersteuning van verstelbare hekken, invoermechanismen en bewegende hulpeenheden.
- Assemblagemachines:geleiden van persinrichtingen, doseerkoppen en componenten-laadapparaten.
De lineaire as bepaalt op zichzelf niet de volledige machinenauwkeurigheid. De uiteindelijke prestaties zijn afhankelijk van de passing van de as en het lager, de draagstructuur, het aandrijfmechanisme, de montagereferentie en de manier waarop de externe belasting wordt uitgeoefend.
Wat bepaalt de systeemstabiliteit?
Verschillende mechanische relaties hebben een groter effect dan simpelweg het verhogen van de ashardheid of het motorvermogen.
- Asoverspanning en ondersteuning:een langere niet-ondersteunde overspanning is gevoeliger voor buiging.
- Lagering:het aantal lagers en de afstand tussen de lagers beïnvloeden hoe de wagen bestand is tegen momentbelastingen.
- Parallellisme:dubbele assen moeten dezelfde bewegingsrichting volgen zonder de lagers zijwaarts te forceren.
- Compatibiliteit met oppervlakken:het asoppervlak moet geschikt zijn voor het geselecteerde lineaire lager of bus.
- Laadpositie:een offsetbelasting creëert een moment, zelfs als het totale gewicht gematigd lijkt.
- Stijfheid van de basis:een nauwkeurig assamenstel kan niet uitgelijnd blijven op een flexibele of oneffen montagestructuur.
Deze relaties verklaren waarom twee machines die dezelfde asdiameter gebruiken, zich verschillend kunnen gedragen. De as is één element in een last-dragende structuur, en de prestaties ervan zijn afhankelijk van hoe de volledige structuur is opgesteld.
Conclusie
Een lineaire as is normaal gesproken niet het onderdeel dat roterende beweging omzet in lineaire beweging. De belangrijkste taak is het bieden van een recht en slijtvast- geleidingsoppervlak voor lineaire lagers, het overbrengen van wagenbelastingen naar de ondersteunende structuur en het beperken van ongewenste bewegingen.
Een complete industriële lineaire as combineert het asgeleidingssysteem met lagers, steunen, een bewegend platform, een aandrijfmechanisme en een stijve montagebasis. Als u de rol van elk onderdeel begrijpt, wordt het eenvoudiger om het systeem te ontwerpen, de technische vereisten te beschrijven en de bron van bewegingsproblemen te identificeren.
Ontdek DLYlineaire assystemen, passendlineaire lagersEnoplossingen voor kogelomloopspindelsvoor industriële bewegingsapparatuur.
