Lineārie moduļi

Lineārie moduļi ir precīzs elektromehāniski integrēts DEVIC, kas var pārveidot rotācijas kustību lineārā kustībā. Lineārie moduļi ir integrēta lineārā kustības sistēma, kas ar standartizētu dizainu integrē transmisijas, norādes un piedziņas komponentus modulārās vienībās, ļaujot precīzi lineāru pārvietojuma vadību. Lineārie moduļi tiek plaši izmantoti automatizācijas jomā un ir efektīvs risinājums, lai aizstātu tradicionālos decentralizētos lineāros kustības mehānismus. Tās galvenā īpašība ir vienkāršot aprīkojuma projektēšanas procesu, uzlabot kustības precizitāti un stabilitāti, vienlaikus samazinot uzstādīšanas un uzturēšanas izmaksas.

Kopš THK Corporation pirmo reizi sasniedza komercializāciju Japānā astoņdesmitajos gados, lineāro moduļu attīstība ir izgājusi trīs posmus:

1). Mehāniskā pārraides posms (1980-2000): centrēts ap lodīšu skrūvēm un bīdāmām ceļvežiem

2). Mechatronics Stage (2000-2015): piedziņas motora un moduļa korpusa integrēts dizains

3). Inteliģents IoT posms (2015- tagadne): inteliģents modulis sensoru integrēšana un sakaru saskarnes

Līdz 2023. gadam pasaules tirgus lielums sasniegs 6,2 miljardus ASV dolāru (saskaņā ar QyreSearch datiem), Ķīnai kļūstot par lielāko ražošanas un lietojumprogrammu tirgu, kas veido 38%.

1. Lineāro moduļa pamatstruktūra un darba princips

a. Pārraides sistēma:

Bumbas skrūve: diametrs 6-50 mm, svins 1-20 mm, precizitātes līmenis C3-C7

Sinhronā josta: poliuretāna materiāls, platums 10–100 mm, maksimālais ātrums 5m/s

Lineārais motors: bezkausa tipa vilce var sasniegt 3000N, savukārt bezkausa tips var sasniegt 20KN

b. Norādījumu sistēma:

Bumbas vadotnes sliede: četras rindas bumbiņas struktūra, nominālā dinamiskā slodze 1-50kn

Roller Guide sliede: stingrība palielinājās par 3 reizes, piemērota smagām - Dežūras lietojumprogrammām

Cross rullīšu vadotnes sliede: Bi - Virziena vienlīdz stingra, ko izmanto precizitātes mērīšanas aprīkojumam

2. Lineāro moduļa piedziņas vadība:

Servo motors: 23-130 atloka specifikācija, pārī ar 17/23 bitu absolūto kodētāju

Stepper motors: 1,8 grāda pakāpiena leņķis, sadalījums līdz 25600 impulsiem/rev

Slēgtas cilpas vadība: atkārtojamības pozicionēšana ± 0,005 mm, ātruma svārstības<1%

3. Lineāro moduļu galveno tehnisko parametru salīdzināšana.

4. Inovatīvi tehnoloģiski sasniegumi lineāros moduļos

a. Hibrīda piedziņas tehnoloģija:

TM izstrādātā "skrūvju+lineārā motora" saliktais modulis apvieno lielu precizitāti (± 1 μm) un lielo ātrumu (2m/s)

TM magnētiskās levitācijas modulis samazina berzes pretestību par 90%

b. Inteliģenta uzraudzības sistēma:

THK ILM sērijas integrētais vibrācijas sensors var paredzēt svina skrūvju nodiluma stāvokli

Hivina viedais modulis ir aprīkots ar temperatūras kompensāciju, samazinot termiskās deformācijas kļūdu par 60%

c. Jaunu materiālu pielietojums lineāros moduļos:

Oglekļa šķiedras virzošais sliede (svars samazināts par 40%)

Keramikas lodīšu gultņi (dzīvība palielinājās par 3 reizes)

5. Padziļināta lineāro moduļu nozares lietojumu analīze

a. Pusvadītāju ražošana:

Litogrāfijas mašīnu darbagalds: gaisa gultņu un lineāro motoru moduļu izmantošana ar pozicionēšanas precizitāti ± 1 nm

Vafeļu apstrāde: 1. klases 1. klases modulis, daļiņu izdalīšanās<5/ft ³

b. Jaunas enerģijas baterijas:

Polārā griešana: lineārs modulis apvienojumā ar vizuālo sistēmu, griešanas ātrums 120m/min

Šūnu sakraušana: sešu ass moduļa saite, kraušanas precizitāte ± 0,1 mm

c. Medicīniskais aprīkojums:

Ķirurģiskais robots: Nano līmeņa modulis sasniedz 0,1 grādu locītavas kontroli

Gēnu sekvencēšana: 96 kanālu pipetēšanas modulis, plūsma palielinājās par 50 reizes

D. Jauns displejs:

OLED iztvaikošana: multi - Mode grupas sinhronā vadība, pozicionēšanas kļūda<3 μ m

Stikla griešana: portāla moduļa sistēma ar 2G paātrinājumu

6. Lineāro moduļu atlases inženierijas metodoloģija

a. Slodzes analīze: statiskā slodze mazāka vai vienāda ar 50% nominālo slodzi,

Dinamiskām slodzēm ir nepieciešams aprēķināt inerces saskaņošanu (inerces attiecība<30:1)

b. Precizitātes pārbaude: apsveriet muguras klīrensu (<0.05mm) and walking parallelism (<0.02mm/300mm)

Termiskās deformācijas kompensācija (0,5 μm/ grāda)

c. Dzīves aprēķins: Bumbas skrūves dzīves ilguma formula: l 10= (c/p) ^ 3 × 10 ^ 6 apgriezieni minūtē

Vadotnes sliedes dzīves ilgums: l =50 × (c/p) ^ (10/3) × 10 ^ 3km

7. Lineāro moduļu attīstības tendences

a. Miniaturizācija: Nano līmeņa modulis (insults 50mm, precizitāte 10nm)

b. Intelekts: pašregulācijas modulis AI algoritmu integrēšana

c. Zaļošana: enerģijas atjaunošanas piedziņas sistēma (30% enerģijas taupīšana)

D. Standartizācija: ISO 18758-2 Starptautiskais standarts paātrina popularizāciju

Saskaņā ar Boston Consulting Group prognozi paredzams, ka globālais lineāro moduļa tirgus līdz 2028. gadam pārsniegs 10 miljardus USD, un gada pieauguma temps medicīnas un pusvadītāju sektoros paliek virs 18%. Ieviešot Ķīnas "14. piecu gadu plānu" inteliģenta ražošanas attīstībai, vietējie moduļi virzās uz 0,5 μm precizitātes līmeni, un importa aizstāšanas ātrums paātrinās.

Laipni lūdzam skatītiesVairāk projektuVai arī apmeklējiet mūsu video galeriju pēcYoutube:https://www.youtube.com/@tallmanrobotics

Bumbas skrūvju lineārie moduļi vispārējai videi no Tallman Robot ir šādas sērijas:

Svina skrūvju lineārais modulis tīrai videi no Tallman Robot ir sekojoši sērijas tm - s - Cr

Garais gājiena skrūvju lineārs modulis vispārējai videi TM - Sl - cm

Orgānu vāksŪdensnecaurlaidīgs svina skrūves lineārsModulisTm - sf

Laika jostas lineārais modulis vispārējai videi TM - B - cm

Laika jostas lineārais modulis putekļiem - Pierādījuma vide TM - B - Cr

Orgānu vāksŪdensnecaurlaidīga laika josta lineāraModulisTm - bf

Eiropas putekļu necaurlaidīgs laika jostas modulis TM - EB

Kādas ir lineāro moduļu klasifikācijas?

Lineāros moduļus var klasificēt, pamatojoties uz tādām izmēriem kā pārraides režīms, piedziņas veids un struktūras forma. Dažādiem veidiem ir būtiskas atšķirības veiktspējā un piemērojamajos scenārijos. Konkrētās klasifikācijas ir šādas:

1. Klasificēts ar galveno pārraides metodi (visbiežāk izmantotā klasifikācijas metode)

1). Lineārs modulis skrūvju piedziņai

Izmantojot skrūvi kā serdes transmisijas komponentu, rotācijas kustība tiek pārveidota par lineāro kustību, izmantojot skrūves un uzgriezni.

Sadalīšanas tips:

Bumbas skrūvju modulis: Bumba kalpo kā vidēja barotne ar pārraides efektivitāti 85% -95% un augstu precizitāti (pozicionēšanas kļūda ir mazāka vai vienāda ar ± 0,01 mm), kas piemērota precizitātes scenārijiem, piemēram, pusvadītāju aprīkojumam un testēšanas instrumentiem.

Trapezoidālais skrūvju modulis: bīdāmās berzes pārraide, 20% - 40% efektivitāte, zemas izmaksas un sevis - bloķēšana (jauda -} izslēgts pret kritienu), piemērota zema ātruma lielai slodzei (piemēram, celšanas platformas un civilā aprīkojums).

Funkcijas: spēcīga slodzes ietilpība (līdz vairākām tonnām), mērens ātrums (parasti mazāks vai vienāds ar 1m/s) un kontrolējama precizitāte.

2). Sinhronais jostas piedziņas lineārais modulis

Sastāv no sinhronās jostas, skriemeļa un virziena sliedes, motors virza skriemeli, lai pagrieztos, un sinhronā josta virza slīdni, lai pārvietotos taisnā līnijā.

Funkcijas: ātrs ātrums (līdz 2 {- 5m/s), garus ceļojumus (var sašūt līdz 10 m vai vairāk), zemākas izmaksas nekā skrūvju moduļi, bet zemāka precizitāte (pozicionēšanas kļūda ± 0,1-0,5 mm), piemērota ātrgaitas nodotajai (piemēram, šķirošanas mašīnām, lāzera griešanas iekārtai).

3). Lineārs motora piedziņas lineārais modulis

Bez mehāniskām transmisijas komponentiem lineāru kustību tieši virza statora un rotora elektromagnētiskais spēks.

Funkcijas: augsta precizitāte (pozicionēšanas kļūda ir mazāka vai vienāda ar ± 0,001 mm), liels paātrinājums (līdz 50 m/s ²), bez nodiluma, ilga kalpošanas kalpošanas laiks, bet augstas izmaksas (3 -} 5 reizes vairāk nekā skrūvju moduļi), kuriem nepieciešama atbalsta dzesēšanas sistēma, kas ir piemērota augstas klases scenārijiem, piemēram, semikonduktoriem un precizēšanai.

4). Lineārs modulis statīva un zobrata pārraidei

Motors virza pārnesumu, lai pagrieztos, un pārnesums ir ar plauktu, lai panāktu lineāru kustību.

Funkcijas: gandrīz bezgalīgi ceļojumi (plauktu var sašaurināt), spēcīgu slodzes ietilpību (piemērota tonnu līmeņa slodzēm), bet zema precizitāte (± 0,1-1 mm), piemērota smagajam aprīkojumam (piemēram, darbgaldu tulkošanas asi, lielas uzglabāšanas mašīnas).

2. klasificēts pēc braukšanas jaudas veida

1). Elektriskie lineārie moduļi

Motoru izmantošana (servo motori, pakāpju motori, līdzstrāvas motori) kā jaudas un kontroles ātrumu un pozīciju caur elektriskajiem signāliem ir vispārpieņemtā izvēle rūpnieciskai automatizācijai.

Priekšrocības: spēcīga kontrolējamība, kas spēj sasniegt slēgtu - LOOP Precīza pozicionēšana un plaša pielāgošanās spēja.

2). Pneimatiskie lineārie moduļi

Darba ar saspiestu gaisu un kuru vada cilindrs, lai pārvietotu slīdni, tam ir vienkārša struktūra un zemas izmaksas.

Trūkumi: zema precizitāte (atkarīga no gāzes avota spiediena, pozicionēšanas kļūda ± 1 {- 5 mm), nekontrolējams ātrums, piemērots zemas klases scenārijiem (piemēram, vienkāršām spiediena un slēdža darbībām).

3). Hidrauliskie lineārie moduļi

Ar hidraulisko eļļu tas izvada lielu vilci (līdz desmitiem tonnu) caur hidrauliskajiem cilindriem, kas piemēroti īpaši smagas slodzes scenārijiem, piemēram, metalurģijas iekārtām un smagajām mašīnām.

Trūkumi: sistēma ir sarežģīta (nepieciešami hidrauliskie sūkņi un cauruļvadi), nosliece uz noplūdi un tai ir augstas uzturēšanas izmaksas.

3. klasificēti ar strukturālo formu

1). Viena ass lineārie moduļi

Viena virziena lineārā kustības bloku, kompakto struktūru, var izmantot atsevišķi vai apvienot daudzu asu sistēmā (piemēram, XY Cross Slide Table, XYZ portāla struktūra).

Pielietojums: vienas ass padeve 3D printeriem un izsniegšanas mašīnām.

2). Vairāku asu kombinācijas moduļi

Vairāki ass lineārie moduļi tiek apvienoti caur savienotājiem, lai panāktu plakano (XY) vai telpisko (XYZ) kustību, piemēram, Dekarta koordinātu robotu.

Pielietojums: Vairāku virziena materiālu apstrāde automatizētām montāžas līnijām un trajektorijas vadība robotu metināšanai.

3). Integrēti lineārie moduļi

Pārraide, norādes un braukšanas sastāvdaļas ir ļoti integrētas, un korpuss ir norobežots (ar IP54 vai augstāku aizsardzības līmeni), kas piemērota skarbai videi (piemēram, putekļiem un mitras ainas).

Funkcijas: viegli uzstādāma, zema apkope, ko parasti izmanto pārtikas pārstrādē un āra aprīkojumā.

4. Klasificēts pēc precizitātes līmeņa

Precizitātes līmenis: pozicionēšanas precizitāte ir mazāka vai vienāda ar ± 0,01 mm, atkārtota pozicionēšanas precizitāte ir mazāka vai vienāda ar ± 0,005 mm, piemēram, lineāro motoru moduļi un lodīšu skrūvju moduļi (C3 līmenis), ko izmanto pusvadītāju un optiskajā aprīkojumā.

Rūpnieciskā pakāpe: pozicionēšanas precizitāte ± 0,01-0,1 mm, piemēram, parastie lodīšu skrūvju moduļi (C5 pakāpe) un sinhronie jostas moduļi, ko izmanto automatizētām ražošanas līnijām un darbgaldiem.

Civilā pakāpe: pozicionēšanas precizitāte lielāka vai vienāda ar ± 0,1 mm, piemēram, trapecveida skrūvju moduļi un pneimatiskie moduļi, ko izmanto zemas precizitātes scenārijos, piemēram, mēbeles, durvis un logi.

Dažādu klasifikācijas metožu kodols ir atbilstoši ainas prasībām: ir atlasīti augsti - Precīzijas lineārie motora vai lodīšu skrūvju moduļi, ir atlasīts augsts - ātrums Long -} Attāluma sinhronais jostas modulis, un tas ir smags, un zems-} Duty PeNimatic vai hidrauliskais modulis ir izvēlēts, un zems-}}} PUNEMATISKISISKĀS PREULISKĀS VAI TRAMEZETA. atlasīts. Praktiskos lietojumos bieži tiek kombinēti vairāki lineāro moduļu klasifikācijas izmēri atlasei (piemēram, "rūpnieciskās pakāpes elektriskās lodīšu vienas ass modulis".