S rychlým rozvojem automatizačních zařízení, inteligentním výrobním-obráběcím průmyslem se neustále zlepšuje požadavek na přesnost pohybu, provozní stabilitu a životnost zařízení. Mezi četnými převodovými komponenty jsou lineární vodicí hřídele a kuličkové šrouby široce používány v balicích strojích, CNC obráběcích strojích, průmyslových robotech, laserových zařízeních, automatické výrobní lince atd.
Zatímco se tyto dva často vyskytují současně ve strukturách zařízení, koordinace mezi nimi zůstává pro mnoho kupujících zařízení a inženýrů sporná. Jak tedy přesně spolupracují přímé-vodicí cívky a kuličkové šrouby?
Rozdělení navádění a řízení
V lineárním pohybovém systému jsou lineární vodicí hřídele a kuličkové šrouby odlišné, ale vzájemně se doplňují.
Přímá vedení jsou primárně zodpovědná za vedení a podepření pohyblivých částí, aby bylo zajištěno, že zařízení během provozu udržuje stabilní trajektorii pohybu a zabraňuje vychýlení, kývání nebo naklánění.
Kuličkový šroub je pověřen úkolem přenosu síly, který převádí rotační pohyb motoru na přímočarý pohyb s vysokou přesností a realizuje polohování, podávání a automatické ovládání zařízení.
Jednoduše řečeno, vodicí hřídel je zodpovědná za "stabilní pohyb" a kuličkový šroub je zodpovědný za "pohyb". Proto jsou kuličkové šrouby a lineární vodicí kolejnice obvykle navrženy a instalovány jako jednotný systém pro dosažení vysoké účinnosti a přesného řízení lineárního pohybu.
Proč nemůže kuličkový šroub zvládnout pohybové úkoly sám?
Z konstrukčního hlediska mají kuličkové šrouby vysokou přenosovou účinnost a přesnost polohování, nejsou však vhodné pro větší příčné zatížení.
Pokud zařízení spoléhá pouze na kuličkový šroub pro pohon pohyblivé plošiny, je náchylné k oscilacím, vibracím a dokonce i zablokování během provozu. To ovlivňuje nejen přesnost obrábění, ale také urychluje opotřebení matic a matic.
Přidání lineárního lineárního vedení účinně absorbuje radiální zatížení a krouticí moment při provozu zařízení, poskytuje stabilní podporu pro pohyblivou platformu a umožňuje kuličkovému šroubu centralizovat výstupní výkon, což výrazně zlepšuje celkový výkon systému.
To je také důležitý důvod, proč moderní automatizační zařízení obecně používá kombinaci vodicí kolejnice a šroubu.
Společné návrhy odpovídajících struktur
V současné době je nejběžnější konstrukcí v průmyslových zařízeních jediný kuličkový šroub proti dvěma přímým cívkám.
Toto uspořádání obvykle umisťuje kuličkový šroub doprostřed s paralelními vodícími kolejnicemi na obou stranách. Pohybová plošina je spojena s vodicí lištou pomocí jezdce. Toto řešení vyvažuje kontrolu nákladů a provozní stabilitu, a je proto široce používáno v balicích strojích, etiketovacích zařízeních, detekčním zařízení a automatizovaných pracovních stanicích.
Pro velká zařízení nebo vysoce přesné aplikace se používá zesílená konstrukce vodicích kolejnic pro zlepšení únosnosti a excentricity systému. Toto provedení je běžné u CNC obráběcích center, průmyslových robotů a zařízení pro výrobu přesné elektroniky.
Přesnost instalace určuje výkon.
Průmysloví inženýři obecně uznávají, že přesnost instalace přímých kolejnicových hřídelí a kuličkových šroubů je často důležitější než výkon samotných komponent.
V procesu montáže musí vodicí kolejnice a šroub udržovat dobrý paralelní a koaxiální stupeň. Je-li chyba instalace příliš velká, provozní odpor systému se výrazně zvýší, dokonce povede k opotřebení kluzného bloku, deformaci šroubu, přesnosti polohování a dalším problémům.
V důsledku toho výrobci zařízení po montáži obvykle provádějí testy přesnosti a pohybu, aby zajistili, že celý převodový systém splňuje požadavky na konstrukci.
Upgrady v automatizovaném zařízení podporují růst poptávky na trhu
V posledních letech s rostoucí úrovní průmyslové automatizace poptávka na trhu po vysoce přesných{0}}prvcích lineárního pohybu neustále roste. Zejména v oblastech balicích zařízení, nových energetických zařízení, výroby polovodičů, inteligentního skladování se dále rozšířil rozsah použití hřídele lineárních vodicích kolejnic a kuličkových šroubů.
Zároveň je stále vyšší požadavek na provozní rychlost, opakovatelnost a spolehlivost zařízení, což tlačí vývoj vodicích lišt a šroubových výrobků k vyšší tuhosti, vyšší přesnosti a delší životnosti.
Závěr:
Lineární vodicí hřídele a kuličkové šrouby jako nepostradatelná hlavní převodová součást moderních strojů a zařízení spolupracují na konstrukci stabilního a účinného lineárního pohybového systému. Ať už se jedná o automatizovanou výrobní linku nebo zařízení pro přesné obrábění, správný výběr a sladění těchto dvou komponent je důležitou zárukou pro zlepšení výkonu zařízení a efektivity výroby.
S dalším rozvojem inteligentní výroby bude technologie lineárního pohybu upgradována tak, aby poskytovala přesnější a efektivnější řešení řízení pohybu pro více průmyslových odvětví.