Lineārā piedziņas vienība

Lineārais piedziņas bloks ir elektromehāniska integrēta ierīce, kas pārveido rotācijas kustību lineārā kustībā. Integrējot piedziņas motoru, pārraides mehānismu, vadošos komponentus un vadības sistēmu, lineārā piedziņas bloks sasniedz augstu - precizitāti un augstu stabilitātes lineāro pārvietojuma izvadi, un to plaši izmanto automatizācijas aprīkojumā, lai aizstātu tradicionālos lineāros izpildmehānismus, piemēram, cilindrus un hidrauliskos cilindrus.

Tipiska lineārā piedziņas vienība sastāv no četrām galvenajām sastāvdaļām:

1. piedziņas motors: nodrošina strāvas avotu, parasti izmantotu servo motoru vai pakāpju motoru, nosaka izejas spēku un ātruma diapazonu;

2. Pārraides mehānisms: pārveido rotācijas kustību lineārā kustībā ar galvenajiem tipiem, ieskaitot lodīšu skrūves (augsta precizitāte, liela slodze), sinhronu jostas (lielas ātruma, gara gājiena), pārnesumus un plauktus (augsta slodze, zema precizitāte) utt.;

3. Vadījumu sistēma: nodrošiniet kustības linearitāti, piemēram, lineāros ceļvežus, slīdņus utt., Samaziniet berzi un izturas radiāli spēki;

4. Vadības sistēma: ieviesiet pozīciju un ātrumu aizvērts - cilpas vadība caur kodētājiem, PLC vai kustības kontrolieriem, lai uzlabotu kustības precizitāti.

Darba princips:

Pēc elektrisko signālu saņemšanas motors ģenerē rotācijas kustību, kas tiek pārveidota par lineāro pārvietojumu caur transmisijas mehānismu (piemēram, lodīšu skrūves uzgriezni, kas iesaistās ar skrūvi), virzot slodzi, lai veiktu savstarpēju kustību gar vadošo sistēmu. Vadības sistēma uzrauga pozīcijas atgriezenisko saiti reālā - laikā (piemēram, kodētāja signāli) un pielāgo motora izvadi, lai pārliecinātos, ka faktiskais pārvietojums atbilst komandai, sasniedzot milimetru vai pat mikrometru līmeņa pozicionēšanas precizitāti.

Lineārās piedziņas vienības tiek plaši izmantotas:

Rūpnieciskā automatizācija: montāžas līniju apstrādes, precīzas montāžas un metināšanas robotu rokas kustības;

Medicīniskais aprīkojums: CT gultas pozicionēšana, precīza ķirurģisko robotu darbība;

3C ražošana: precīza pusvadītāju vafeļu apstrādes un PCB paneļa pārbaudes pārvietošana;

Viedās mājas: automātiska piedziņa elektrisko pacelšanas galdiem un aizkariem;

Loģistikas noliktava: šķirošanas mašīnu stumšanas mehānisms un krāvēju celtņu celšanas sistēma.

Salīdzinot ar tradicionālajām pneimatiskajām/hidrauliskajām sistēmām, tā priekšrocība ir precīza ātruma un stāvokļa kontrolē, un tā ir piemērotāka inteliģentai un putekļiem - bez darba vides.

Laipni lūdzam skatīties vairāk projektu vai apmeklēt mūsu video galeriju vietnē YouTube: https://www.youtube.com/@tallmanrobotics

Šeit mēs ieviešam lineāro piedziņas vienību TMS220-CM ​​ar datiem šādi:

Salīdzinot ar tradicionālajiem cilindriem un hidrauliskajiem cilindriem, lineārajai piedziņas vienībai ir ievērojamas priekšrocības veiktspējai, vadāmībai, pielāgojamībai un citiem aspektiem. Īpašās atšķirības ir šādas:

1. Augstāka precizitāte kustības kontrolē

Lineārā piedziņas vienība sasniedz slēgtu - cilpas vadību caur servo/pakāpju motoriem apvienojumā ar kodētājiem, ar pozicionēšanas precizitāti līdz 0,01 mm-0,1 mm un var precīzi kontrolēt ātrumu, paātrinājumu un pārvietojumu. Tas atbalsta sarežģītus kustības režīmus, piemēram, vairāku ātrumu, vienmērīgu ātrumu un mainīgu ātrumu.

Baloni/hidrauliskie cilindri paļaujas uz braukšanas gāzi/šķidruma spiedienu, un tos ietekmē barotnes saspiežamība. Pozicionēšanas precizitāte parasti ir tikai 1 mm-5 mm, un ātrums ir nekontrolējams (to var aptuveni pielāgot tikai caur droseļvārstiem), padarot neiespējamu sarežģītas trajektorijas plānošanas sasniegšanu.

2. Spēcīgāka izejas spēka un ātruma pielāgojamība

Izejas spēku (vilci/spriegojumu) un lineārā piedziņas bloka ātrumu var pielāgot reālā laikā caur strāvas un impulsa signāliem. Piemēram, mainot motora jaudu, tas var elastīgi pielāgoties slodzes diapazonam 1N-10000N, un ātruma diapazons aptver 0,1 mm/S-1000mm/s, lai sasniegtu dažādus darba apstākļus.

Cilindra/hidrauliskā cilindra izejas spēku un ātrumu nosaka ar gaisa avota/hidrauliskā avota spiedienu, un pielāgošanai ir jāmaina aparatūra, piemēram, vārsti un cilindra diametrs. Elastība ir slikta, un pastāv "rāpojoša" parādība (nestabilitāte ar nelielu ātrumu).

3. Labāka vides pielāgošanās spēja

Lineārajai piedziņas vienībai nav vidējas noplūdes riska, tai nav nepieciešama smēreļļa/hidrauliskā eļļa, tā ir piemērota putekļiem - bezmaksas videi (piemēram, pusvadītājiem, medicīniskiem), pārtikas kvalitātes ražošanas līnijām vai tīrām laboratorijām, un to neietekmē drastiskas temperatūras un mitruma izmaiņas (stabila darbība -20 grādos).

Balonam ir nepieciešams saspiests gaisa avots, ko var viegli ietekmēt piemaisījumi gaisa avotā (ūdenī, eļļā, putekļos) un izraisīt darbības traucējumus; Hidrauliskajos cilindros pastāv naftas noplūdes un vides piesārņojuma risks, un hidrauliskās eļļas viskozitātes palielināšanās zemā temperatūrā var samazināt efektivitāti. Augstā temperatūrā tas var izraisīt blīvējuma novecošanos.

4. Zemākas enerģijas patēriņa un uzturēšanas izmaksas

Lineārā piedziņas vienība patērē tikai enerģiju darbības laikā, gandrīz bez enerģijas patēriņa gaidīšanas režīmā. Galveno komponentu (motora, virzošā sliedes, skrūvju) kalpošanas laiks ir vairāk nekā 10000 stundas, un apkopei ir nepieciešama tikai regulāra virzošā sliedes tīrīšana un skrūvju necaurlaidība, bieža blīvējumu nomaiņa vai barotnes papildināšana.

Baloniem ir nepieciešama nepārtraukta saspiesta gaisa piegaļa (gaisa kompresori ilgstoši lieto elektrību - termina darbības laikā), savukārt hidrauliskajiem cilindriem ir nepieciešams hidrauliskie sūkņi, lai saglabātu spiedienu, kā rezultātā tiek patērēts liels enerģijas patēriņš; Un blīvēšanas sastāvdaļām ir tendence nolietot un noplēš, regulāri jāmaina (apkope vidēji ik pēc 3-6 mēnešiem), kā rezultātā rodas augstas kumulatīvas uzturēšanas izmaksas.

5. Saprātīga integrācija ir ērtāka

Lineāro piedziņas bloku var tieši savienot ar PLC, rūpniecības autobusiem (piemēram, EtherCat, Modbus) vai IoT sistēmām, atbalstot attālo uzraudzību un datu atgriezenisko saiti (piemēram, reālu - Laika slodze, temperatūra, informācija par pozīciju), atvieglojot inteliģentu plānošanu un kļūdu brīdinājumu par automatizētām ražošanas līnijām.

Cilona/hidrauliskajam cilindram nepieciešami papildu sensori (piemēram, magnētiskie slēdži), lai panāktu pamata stāvokļa noteikšanu, un tas nevar sniegt atgriezenisko saiti par spēku, ātrumu un citiem datiem, padarot to grūti integrēt inteliģentās vadības sistēmās.

6. Elastīgāka instalēšana un izkārtojums

Lineārajam piedziņas blokam nav nepieciešams ārējs gaisa avots/hidrauliskais cauruļvads, un tam ir kompakta struktūra (motora, transmisijas un virzošo komponentu integrēšana). To var uzstādīt vairākos leņķos, piemēram, vertikālā, horizontālā un slīpā, ietaupot aprīkojumu. Tas ir īpaši piemērots miniaturizētiem un modulāriem aprīkojumam (piemēram, 3C ražošanas iekārtām un medicīnas instrumentiem).

Baloni/hidrauliskie cilindri paļaujas uz cauruļvadu savienojumiem, un to izkārtojumu ierobežo gāzes avota/hidrauliskās stacijas pozīcija. Ja cauruļvads ir pārāk garš, tas izraisīs reakcijas kavēšanos un troksni cauruļvada vibrācijas dēļ.

Lineārā piedziņas vienība ir piemērotāka modernām rūpnieciskām vajadzībām pēc augstas precizitātes, intelekta un tīrības, īpaši precīzas montāžas, medicīniskās iekārtas, pusvadītāju ražošanas jomā, un tai ir acīmredzamas priekšrocības; Tomēr to zemo izmaksu un spēcīgā sprādzienbīstamā jaudas dēļ cilindri/hidrauliskie cilindri joprojām ir piemēroti scenārijiem ar zemām precizitātes prasībām, piemēram, vienkāršas savstarpējas kustības (piemēram, apzīmogošanu un apstrādi). Ar rūpnieciskās automatizācijas uzlabošanu lineārā piedziņas vienība pakāpeniski aizstāj tradicionālās šķidruma piedziņas sastāvdaļas un kļūst par galveno lineāro izpildes risinājumu.