محرک خطی از نوع پیچ توپی عمدتاً از پیچ توپی، راهنمای خطی، پروفیل آلیاژ آلومینیوم، پایه نگهدارنده پیچ توپی، کوپلینگ، موتور، سنسور حد و غیره تشکیل شده است.
پیچ توپیپیچ ساچمه‌ای برای تبدیل حرکت چرخشی به حرکت خطی یا حرکت خطی به حرکت چرخشی ایده‌آل است. پیچ ساچمه‌ای از پیچ، مهره و ساچمه‌ای تشکیل شده است. عملکرد آن تبدیل حرکت چرخشی به حرکت خطی است که توسعه و گسترش بیشتری از پیچ ساچمه‌ای است. به دلیل مقاومت اصطکاکی کم، پیچ ساچمه‌ای به طور گسترده در تجهیزات صنعتی مختلف و ابزار دقیق استفاده می‌شود. حرکت خطی با دقت بالا را می‌توان تحت بار زیاد به دست آورد. با این حال، پیچ ساچمه‌ای قابلیت قفل خودکار پیچ ذوزنقه‌ای را ندارد که در فرآیند استفاده نیاز به توجه دارد.
راهنمای خطیراهنمای خطی، که با نام‌های اسلایدوی، راهنمای خطی، اسلاید خطی نیز شناخته می‌شود، برای مواقع حرکت رفت و برگشتی خطی استفاده می‌شود و دارای ظرفیت بار بالاتری نسبت به یاتاقان‌های خطی است، در حالی که می‌تواند گشتاور خاصی را تحمل کند، می‌تواند در مواقع بار زیاد برای دستیابی به حرکت خطی با دقت بالا استفاده شود، علاوه بر این، در برخی مواقع با دقت پایین‌تر نیز می‌توان آن را با یاتاقان‌های خطی جعبه‌ای جایگزین کرد، اما باید توجه داشت که از نظر گشتاور و ظرفیت بار از راهنمای خطی ضعیف‌تر است.
پروفیل آلیاژ آلومینیوم ماژولمیز کشویی پروفیل آلیاژ آلومینیوم ماژول با ظاهری زیبا، طراحی مناسب، استحکام خوب، عملکرد قابل اعتماد و هزینه تولید پایین، اغلب در تجهیزات اتوماسیون صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از طریق مونتاژ نهایی، استحکام ماژول افزایش می‌یابد، تغییر شکل حرارتی آن کم و پایداری تغذیه آن بالا است، بنابراین دقت و پایداری عملکرد بالایی را در تجهیزات اتوماسیون تضمین می‌کند.
صندلی پشتیبانی پیچ توپینشیمنگاه تکیه‌گاه پیچ ساچمه‌ای، نشیمنگاه تکیه‌گاه یاتاقان برای پشتیبانی از اتصال بین پیچ و موتور است. نشیمنگاه تکیه‌گاه عموماً به دو بخش تقسیم می‌شود: سمت ثابت و واحد تکیه‌گاه، سمت ثابت واحد تکیه‌گاه به یاتاقان‌های ساچمه‌ای تماس زاویه‌ای تنظیم‌شده با فشار اولیه مجهز شده است. به‌طور خاص، در نوع فوق‌العاده فشرده، یاتاقان ساچمه‌ای تماس زاویه‌ای فوق‌العاده فشرده با زاویه تماس ۴۵ درجه که برای پیچ‌های ساچمه‌ای فوق‌العاده فشرده توسعه داده شده است، برای دستیابی به عملکرد چرخشی پایدار با استحکام و دقت بالا استفاده می‌شود. یاتاقان‌های ساچمه‌ای شیار عمیق در واحد تکیه‌گاه در سمت تکیه‌گاه استفاده می‌شوند. یاتاقان داخلی واحد تکیه‌گاه با مقدار مناسبی از گریس پایه صابونی لیتیوم پر شده و با یک واشر آب‌بندی مخصوص آب‌بندی می‌شود که امکان نصب مستقیم و استفاده طولانی‌مدت را فراهم می‌کند. یاتاقان بهینه با در نظر گرفتن تعادل استحکام با پیچ ساچمه‌ای انتخاب می‌شود و از یاتاقان ساچمه‌ای تماس زاویه‌ای با استحکام بالا و گشتاور کم (زاویه تماس ۳۰ درجه، ترکیب آزاد) استفاده می‌شود. همچنین، واحد تکیه‌گاه فوق‌العاده فشرده به یک یاتاقان ساچمه‌ای تماس زاویه‌ای فوق‌العاده فشرده که برای پیچ‌های ساچمه‌ای فوق‌العاده فشرده توسعه داده شده است، مجهز شده است. این نوع یاتاقان دارای زاویه تماس ۴۵ درجه، قطر ساچمه کوچک و تعداد ساچمه زیاد است و یک یاتاقان ساچمه تماس زاویه‌ای فوق‌العاده کوچک با استحکام و دقت بالا است و می‌تواند عملکرد چرخشی پایداری را به دست آورد. شکل واحد پشتیبانی در سری‌های زاویه‌ای و گرد موجود است که می‌توانند بر اساس کاربرد انتخاب شوند. واحد پشتیبانی کوچک و آسان برای نصب، با اندازه کوچکی طراحی شده است که فضای اطراف نصب را در نظر می‌گیرد. در عین حال، یاتاقان‌های پیش‌فشار را می‌توان مستقیماً پس از تحویل نصب کرد که باعث کاهش زمان مونتاژ و بهبود دقت مونتاژ می‌شود. البته، اگر برای صرفه‌جویی در هزینه طراحی لازم باشد، می‌توانید محفظه یاتاقان قطعات غیر استاندارد خود را نیز بسازید، با برون‌سپاری ترکیب یاتاقان به یک واحد پشتیبانی، کاربرد دسته‌ای از نظر هزینه بسیار سودمند است.
کوپلینگکوپلینگ برای اتصال دو شفت به یکدیگر جهت انتقال حرکت و گشتاور استفاده می‌شود، دستگاه برای اتصال یا جدا کردن یک دستگاه متوقف می‌شود. دو شفتی که توسط کوپلینگ کوپل می‌شوند، اغلب به دلیل خطاهای تولید و نصب، تغییر شکل پس از یاتاقان‌بندی و تأثیر تغییرات دما و غیره، تضمین نمی‌شود که کاملاً هم‌تراز باشند، اما مقداری جابجایی نسبی وجود دارد. این امر مستلزم آن است که طراحی کوپلینگ اقدامات مختلفی را از سازه انجام دهد تا عملکرد لازم برای انطباق با محدوده خاصی از جابجایی نسبی را داشته باشد. کوپلینگی که معمولاً در محرک‌های خطی تجهیزات غیر استاندارد استفاده می‌شود، کوپلینگ انعطاف‌پذیر است و انواع رایج آن عبارتند از کوپلینگ شیاری، کوپلینگ کشویی متقاطع، کوپلینگ آلو، کوپلینگ دیافراگمی.
نحوه انتخاب کوپلینگ برای محرک خطی:
کوپلینگ‌های رایج برای اتوماسیون غیر استاندارد.
وقتی لقی صفر مورد نیاز است، نوع دیافراگمی یا نوع شیاردار را انتخاب کنید.
وقتی انتقال گشتاور بالا مورد نیاز است، نوع دیافراگمی، صلیبی شکل، پلامر شکل را انتخاب کنید.
سروو موتورها اکثراً از نوع دیافراگمی و استپر موتورها اکثراً از نوع شیاردار انتخاب می‌شوند.
صلیبی شکل که معمولاً در سیلندر یا سیم پیچ موتور استفاده می‌شود، عملکرد دقیق آن کمی پایین‌تر است (نیاز به سطح بالایی ندارد).
سنسور محدود کننده
سنسور حد در محرک خطی عموماً از سوئیچ فوتوالکتریک نوع شکافی استفاده می‌کند، سوئیچ فوتوالکتریک نوع شکافی در واقع نوعی سوئیچ فوتوالکتریک است که به آن سوئیچ فوتوالکتریک نوع U نیز گفته می‌شود، یک محصول فوتوالکتریک القایی مادون قرمز است که از ترکیب لوله فرستنده مادون قرمز و لوله گیرنده مادون قرمز تشکیل شده است و عرض شکاف برای تعیین قدرت مدل گیرنده القایی و فاصله سیگنال دریافتی تا نور به عنوان واسطه استفاده می‌شود. نور مادون قرمز بین جسم نورانی و جسم گیرنده نور به عنوان واسطه استفاده می‌شود و نور مادون قرمز بین ساطع کننده و گیرنده دریافت و تبدیل می‌شود تا موقعیت جسم را تشخیص دهد. سوئیچ فوتوالکتریک شکافی در همان سوئیچ مجاورتی بدون تماس است، کمتر توسط بدنه تشخیص محدود می‌شود و فاصله تشخیص طولانی، تشخیص از راه دور (ده‌ها متر) با دقت تشخیص بالا می‌تواند اشیاء کوچک را در طیف وسیعی از کاربردها تشخیص دهد.
۲. مزایا و معایب عملگر بال اسکرو
هرچه طول سر محرک خطی کوچکتر باشد، نیروی رانش سروو موتور تا حداکثر افزایش می‌یابد، به طور کلی هرچه طول سر محرک خطی کوچکتر باشد، نیروی رانش بیشتر می‌شود. به طور کلی در صنایعی که نیرو و بار بیشتری مورد نیاز است، مانند سروو موتور برای تأمین نیروی ۱۰۰ وات با نیروی رانش نامی ۰.۳۲ نیوتن از طریق سر پیچ ساچمه‌ای ۵ میلی‌متری، می‌تواند حدود ۳۲۰ نیوتن نیروی رانش تولید کند، استفاده می‌شود.
استفاده عمومی از محور Z عموماً محرک خطی پیچ ساچمه‌ای است. یکی دیگر از مزایای محرک خطی پیچ ساچمه‌ای دقت بالای آن نسبت به سایر روش‌های انتقال است. دقت تکرار موقعیت محرک خطی عمومی ± 0.005 تا ± 0.02 میلی‌متر است که با توجه به نیازهای واقعی تولید مشتری، به دلیل محدودیت نسبت باریک پیچ ساچمه‌ای، کورس حرکتی محرک خطی پیچ ساچمه‌ای نمی‌تواند خیلی طولانی باشد، حداکثر مقدار 1/50 قطر/طول کل است. برای کنترل در این محدوده، سرعت چرخش فراتر از طول محفظه باید به طور متوسط کاهش یابد. نسبت باریک طول محرک از طریق چرخش پرسرعت سروو موتور، رزونانس رشته باعث ایجاد انحراف ارتعاش ناشی از سر و صدای زیاد و خطر می‌شود. مجموعه پیچ ساچمه‌ای در هر دو انتها پشتیبانی می‌شود. رشته خیلی بلند نه تنها باعث شل شدن آسان کوپلینگ می‌شود، بلکه دقت عملگر را نیز کاهش می‌دهد و عمر مفید آن را نیز کاهش می‌دهد. برای مثال، محرک KK نقره‌ای تایوان را در نظر بگیرید، وقتی کورس مؤثر از ۸۰۰ میلی‌متر بیشتر شود، ممکن است رزونانس رخ دهد و وقتی کورس ۱۰۰ میلی‌متر افزایش یابد، حداکثر سرعت باید ۱۵٪ کاهش یابد.
۳. کاربرد محرک پیچ ساچمه‌ای
مکانیزم محرک خطی ده موتوره دارای عملکرد روان، دقت خوب و عملکرد کنترلی است (می‌تواند دقیقاً در هر موقعیتی در طول کورس متوقف شود) و سرعت حرکت با سرعت موتور و گام پیچ و طراحی محرک تعیین می‌شود که برای مواقع کورس کوچک و متوسط مناسب‌تر است و همچنین فرم مکانیزم مورد استفاده بسیاری از ربات‌های خطی است. در صنعت اتوماسیون، تجهیزات به طور گسترده در نیمه‌هادی‌ها، LCD، PCB، پزشکی، لیزر، الکترونیک 3C، انرژی‌های نو، خودرو و سایر انواع تجهیزات اتوماسیون استفاده می‌شود.
۴. توضیح پارامترهای مرتبط با عملگر پیچشی
دقت موقعیت یابی را تکرار کنید: به میزان ثبات نتایج پیوسته حاصل از اعمال خروجی یکسان به یک عملگر و انجام چندین بار موقعیت‌یابی مکرر اشاره دارد. دقت موقعیت‌یابی مکرر تحت تأثیر ویژگی‌های سیستم سروو، فاصله و استحکام سیستم تغذیه و ویژگی‌های اصطکاک قرار دارد. به طور کلی، دقت موقعیت‌یابی مکرر یک خطای تصادفی با توزیع نرمال است که بر ثبات حرکات متعدد عملگر تأثیر می‌گذارد و یک شاخص عملکرد بسیار مهم است.
راهنمای پیچ ساچمه‌ای: به گام رزوه پیچ در مجموعه قالب پیچ اشاره دارد و همچنین نشان دهنده فاصله خطی (معمولاً بر حسب میلی‌متر) است که مهره برای هر دور چرخش پیچ روی رزوه پیشروی می‌کند.
حداکثر سرعت: به حداکثر سرعت خطی قابل دستیابی توسط محرک با طول‌های مختلف راهنما اشاره دارد.
حداکثر وزن قابل حملحداکثر وزنی که می‌تواند توسط قسمت متحرک محرک بارگیری شود، روش‌های نصب مختلف، نیروهای متفاوتی خواهند داشت.
رانش دارای امتیاز: نیروی رانش نامی که می‌توان هنگام استفاده از محرک به عنوان مکانیزم رانش به آن دست یافت.
سکته مغزی استاندارد، فاصلهمزیت خرید ماژولار این است که انتخاب سریع و موجود است. عیب آن استاندارد بودن کورس است. اگرچه می‌توان اندازه‌های خاص را با سازنده سفارش داد، اما استاندارد توسط سازنده ارائه می‌شود، بنابراین کورس استاندارد به مدل موجود سازنده اشاره دارد و بازه، تفاوت بین کورس‌های استاندارد مختلف است که معمولاً از حداکثر کورس به عنوان حداکثر مقدار، به سمت پایین و در سری‌های اختلاف مساوی قرار می‌گیرد. به عنوان مثال، اگر کورس استاندارد ۱۰۰-۱۰۵۰ میلی‌متر و بازه ۵۰ میلی‌متر باشد، کورس استاندارد مدل موجود ۱۰۰/۱۵۰/۲۰۰/۲۵۰/۳۰۰/۳۵۰...۱۰۰۰/۱۰۵۰ میلی‌متر است.
5. فرآیند انتخاب محرک خطی
نوع محرک را با توجه به شرایط کاری برنامه طراحی تعیین کنید: سیلندر، پیچ، تسمه تایم، چرخ دنده شانه ای، محرک موتور خطی و غیره
دقت موقعیت‌یابی تکراری محرک را محاسبه و تأیید کنیددقت موقعیت‌یابی تکراری مورد نیاز و دقت موقعیت‌یابی تکراری عملگر را مقایسه کنید و عملگر با دقت مناسب را انتخاب کنید.
حداکثر سرعت خطی محرک را محاسبه کرده و محدوده هدایت را تعیین کنید.سرعت کارکرد شرایط کاربردی طراحی‌شده را محاسبه کنید، محرک مناسب را با توجه به حداکثر سرعت محرک انتخاب کنید و سپس اندازه محدوده راهنمای محرک را تعیین کنید.
روش نصب و حداکثر وزن بار را تعیین کنید: جرم بار و گشتاور را با توجه به روش نصب محاسبه کنید.
محاسبه کورس مورد نیاز و کورس استاندارد محرک: کورس استاندارد محرک را با کورس تخمینی واقعی مطابقت دهید.
محرک را با نوع موتور و لوازم جانبی تأیید کنید: اینکه آیا موتور ترمز دارد، نوع انکودر و برند موتور.
ویژگی‌ها و کاربردهای محرک KK
۶. تعریف ماژول KK
ماژول KK یک محصول کاربردی سطح بالا مبتنی بر ماژول خطی پیچ ساچمه‌ای است که به عنوان ربات تک محوره نیز شناخته می‌شود. این ربات یک پلتفرم متحرک موتوری است که از پیچ ساچمه‌ای و راهنمای کشویی خطی U شکل تشکیل شده است. نشیمنگاه کشویی آن هم مهره محرک پیچ ساچمه‌ای و هم لغزنده راهنمای کرنش‌سنج خطی است و چکش آن از پیچ ساچمه‌ای زمینی ساخته شده است تا به دقت بالایی دست یابد.
۷. ویژگی‌های ماژول KK
طراحی چند منظورهبا ادغام پیچ ساچمه‌ای برای حرکت و مسیر U شکل برای هدایت، حرکت خطی دقیقی را فراهم می‌کند. همچنین می‌توان از آن با لوازم جانبی چند منظوره استفاده کرد. معرفی طراحی کاربردی چند منظوره بسیار راحت است و همچنین می‌تواند به نیاز به انتقال دقت بالا دست یابد.
اندازه کوچک و وزن سبک: مسیر U شکل می‌تواند به عنوان یک مسیر راهنما و همچنین با ساختار پلتفرم برای کاهش قابل توجه حجم نصب استفاده شود و از روش المان محدود برای طراحی یک ساختار بهینه برای به دست آوردن بهترین نسبت استحکام و وزن استفاده می‌شود. نیروی گشتاور و اینرسی کم حرکت موقعیت‌یابی روان می‌تواند مصرف انرژی را کاهش دهد.
دقت بالا و استحکام بالا: تحلیل تغییر شکل موقعیت تماس گوی فولادی توسط بار در هر جهت نشان می‌دهد که این ماژول خطی دقیق دارای ویژگی‌های دقت بالا و استحکام بالا است. طراحی سازه بهینه شده با روش المان محدود برای بدست آوردن بهترین استحکام و نسبت وزن.
آسان برای آزمایش و مجهز بودن: تست آسان عملکردهای دقت موقعیت‌یابی، تکرارپذیری موقعیت‌یابی، توازی حرکت و گشتاور راه‌اندازی.
مونتاژ و نگهداری آسانمونتاژ را می‌توان بدون نیاز به پرسنل ماهر حرفه‌ای انجام داد. ضد گرد و غبار و روانکاری خوب، نگهداری و استفاده مجدد آسان پس از اوراق شدن دستگاه.
تنوع محصولات، می‌تواند نیاز به انتخاب را برآورده کند:
حالت رانندگی: را می‌توان به پیچ توپی، تسمه همزمان تقسیم کرد
قدرت موتور: سروو موتور اختیاری، یا استپر موتور
اتصال موتور: مستقیم، پایین، داخلی، چپ، راست، بسته به نوع استفاده از فضا
سکته مغزی موثر: 100-2000 میلی متر (با توجه به محدودیت سرعت پیچ)
سفارشی‌سازی می‌تواند با توجه به نیاز مشتری انجام شود: تک قطعه یا ترکیبی از طراحی و ساخت ویژه، محور تکی را می‌توان با استفاده چند محوری ترکیب کرد
۸. مزایای ماژول KK در مقایسه با ماژول پیچ معمولی
طراحی و نصب آسان، اندازه کوچک و وزن سبک
استحکام بالا و دقت بالا (تا ±0.003 متر)
کاملاً مجهز، مناسب برای طراحی ماژولار
اما گران و پرهزینه
۹. طبقه‌بندی ماژول ربات تک محوره
ماژول‌های ربات تک محوره بر اساس کاربردهای مختلف به شرح زیر طبقه‌بندی می‌شوند:
KK (دقت بالا)
اس کی (ساکت)
KC (سبک وزن یکپارچه)
کا (سبک وزن)
KS (ضد گرد و غبار بالا)
KU (ضد گرد و غبار با استحکام بالا)
KE (ضد گرد و غبار ساده)
۱۰. انتخاب لوازم جانبی ماژول KK
به منظور مطابقت با نیازهای مختلف استفاده، ماژول‌های KK علاوه بر این با پوشش آلومینیومی، غلاف تلسکوپی (پوشش اندامی)، فلنج اتصال موتور و سوئیچ محدودکننده نیز موجود هستند.
پوشش آلومینیومی و غلاف تلسکوپی (پوشش اندام): می‌تواند از ورود اشیاء خارجی و ناخالصی‌ها به ماژول KK و تأثیر بر عمر مفید، دقت و نرمی آن جلوگیری کند.
فلنج اتصال موتور: می‌تواند انواع مختلف موتورها را به ماژول KK قفل کند.
سوئیچ محدودکننده: محدودیت‌های ایمنی برای موقعیت‌یابی سرسره، نقطه شروع و جلوگیری از فراتر رفتن سرسره از مسیر حرکت را فراهم می‌کند.
۱۱. کاربردهای ماژول KK
ماژول KK در طیف گسترده‌ای از تجهیزات اتوماسیون استفاده می‌شود. این ماژول معمولاً در تجهیزات زیر استفاده می‌شود: دستگاه جوش خودکار قلع، دستگاه قفل پیچ، برداشتن و گذاشتن جعبه قطعات قفسه، تجهیزات نشاکاری کوچک، دستگاه پوشش، جابجایی قطعات، حرکت لنز CCD، دستگاه رنگ‌آمیزی خودکار، دستگاه بارگیری و تخلیه خودکار، دستگاه برش، تجهیزات تولید قطعات الکترونیکی، خط مونتاژ کوچک، پرس کوچک، دستگاه جوش نقطه‌ای، تجهیزات لمینیت سطح، دستگاه برچسب‌گذاری خودکار، پر کردن و توزیع مایع، توزیع قطعات و اجزا، پر کردن و توزیع مایع، تجهیزات تست قطعات، پرداخت قطعه کار خط تولید، دستگاه پر کردن مواد، دستگاه بسته‌بندی، دستگاه حکاکی، جابجایی تسمه نقاله، تجهیزات تمیز کردن قطعه کار و غیره.
زمان ارسال: ۱۸ ژوئن ۲۰۲۰
