Elementy ruchu liniowego - Co warto wiedzieć o prowadnicach, napędach śrubowych i nie tylko

Komponenty ruchu liniowego umożliwiają ruchy prowadzone liniowo i przemieszczają ładunki bezpośrednio wzdłuż ścieżki liniowej. Jest to ważny element automatyki przemysłowej.

Komponenty ruchu liniowego obejmują prowadnice liniowe, siłowniki liniowe i inne komponenty umożliwiające ruch liniowy.

Niektóre z naszych najpopularniejszych produktów to:

• Prowadnice liniowe
• Silniki liniowe
• Napędy liniowe
• Systemy pozycjonowania liniowego

Przeczytaj więcej o dostępnych kompletnych rozwiązaniach do implementacji ruchu liniowego tutaj.

Co to jest prowadnica liniowa?

Prowadnica liniowa jest komponentem mechanicznym używanym do prowadzenia części ruchomej w ruchu prostym (liniowym).

Podstawowymi komponentami prowadnicy liniowej są profil prowadnicy i łożysko liniowe. Prowadnice liniowe mogą być używane do podnoszenia ładunku i przemieszczania go lub utrzymywania go w sposób prowadzony, np. do sterowania maszyną.

Prowadnice liniowe są stosowane w wielu różnych branżach, takich jak robotyka, lotnictwo, druk 3D, technologia medyczna i elektronika. Nie mają własnego napędu i są często używane w zastosowaniach wymagających precyzyjnego i niezawodnego ruchu. Są wytrzymałe, trwałe i mogą osiągnąć wysoką precyzję.

Zasadniczo prowadnice liniowe można podzielić na prowadnice z szyną profilową i prowadnice z wałkiem liniowym (oś liniowa).

Prowadnica liniowa z recyrkulacyjnymi elementami tocznymi

Jednym z najczęstszych wariantów tych prowadnic liniowych są prowadnice liniowe z recyrkulacją kulkową. W tych prowadnicach liniowych kulki umieszczone w recyrkulacyjnej prowadnicy kulkowej zapewniają precyzyjny ruch liniowy.

Na przykład na prowadnicy z szyną profilową składają się z wózka prowadzącego poruszającego się na szynie prowadnicy ze specjalnie uformowanymi torami kulkowymi, które działają jako prowadnica dla osadzonych elementów tocznych.

Praktycy rozróżniają dwie konstrukcje elementów tocznych osadzonych w recyrkulacyjnym napędzie kulowym. Prowadnicę można zaprojektować z plastikowymi korpusami włożonymi między elementy toczne jako element dystansowy i element tłumiący lub z elementami tocznymi bez takich elementów.

Elementy tłumiące mają na celu zmniejszenie hałasu i promowanie cichszego obiegu elementów tocznych.

Co to jest silnik liniowy?

Silniki liniowe to specjalnie zaprojektowane silniki, które generują ruch liniowy. Ruch ten może być w linii prostej, ale także na torze krzywkowym. Oprócz prędkości i dynamiki, ich wielką zaletą jest to, że mogą przenosić obciążenia bezpośrednio wzdłuż szyny liniowej bez konieczności stosowania dodatkowych kół zębatych, pasów lub innych mechanicznych elementów przenoszących.  

Silniki liniowe są stosowane w wielu innych branżach przemysłowych i produkcyjnych. Pozwalają one na duże prędkości przesuwu, są niezawodne, szybkie, wytrzymałe i osiągają wysoką dokładność pozycjonowania.

Co to jest siłownik jednoosiowy (LX i RS)?

Siłownik to urządzenie, które przekształca fizyczne wielkości wejściowe (takie jak napięcie elektryczne) w działanie mechaniczne, które następnie wykonuje określone zadanie. Siłowniki są ważnym elementem technologii automatyzacji i mogą na przykład być używane do napędzania maszyny, generowania ruchów mechanicznych lub sterowania zaworami i klapami. Mogą być kontrolowane bezpośrednio lub pośrednio i spełniać różne funkcje.

Niektóre z najpopularniejszych siłowników to serwomotory, elektromagnesy, siłowniki hydrauliczne oraz elementy piezoelektryczne i pneumatyczne.

Jednoosiowy siłownik może generować ruch liniowy poprzez wywieranie siły na obiekt. Siła ta może być na przykład wytwarzana przy użyciu silnika lub cieczy. Powoduje to ruch liniowy, który objawia się w postaci linii prostej lub okręgu. Inżynierowie konstruktorzy często używają jednoosiowych siłowników do przenoszenia niektórych maszyn i urządzeń. Siłownik może generować różne ruchy, w tym ruch ciągły lub przerywany.

Co należy wziąć pod uwagę podczas montażu siłowników jednoosiowych?

Zespół siłownika jednoosiowego generalnie wymaga obrotowej jednostki prowadzącej, zębnika, śruby prowadzącej i elektroniki, która kontroluje to wszystko. Silnik może być dodatkowo wymagany do bezpośredniego sterowania napędem. W celu zamontowania siłownika należy również zamontować wsporniki montażowe i ramę w celu zamocowania podzespołów. Jeśli siłownik jest zamontowany bezpośrednio na ramieniu robota, potrzebny jest specjalnie zaprojektowany do tego celu adapter. Powinien być również dostępny zestaw łożysk, aby wyrównać i zabezpieczyć komponenty.

1. Sprawdzić, czy wszystkie połączenia mechaniczne i elektryczne są prawidłowe.
2. Sprawdzić, czy rozmiar siłownika odpowiada wymaganiom danego systemu.
3. Upewnić się, że położenie montażowe siłownika zapewnia wystarczającą ilość miejsca do obsługi siłownika.
4. Sprawdzić, czy siłownik jest zasilany prawidłowym napięciem i częstotliwością.
5. Upewnić się, że siłownik jest pewnie zamocowany i nie może wysunąć się ze swojego położenia.
6. Sprawdzić, czy połączenia siłownika są odpowiednie do pracy w danym systemie.
7. Regularnie sprawdzać połączenia kablowe siłownika.

Co to jest napęd śrubowy?

Napęd śrubowy jest elementem mechanicznym, który przekształca ruch obrotowy w ruch liniowy. Zwykle składa się z gwintowanego wrzeciona i nakrętki osadzonej na wrzecionie. Przy obrocie gwintowanego wrzeciona nakrętka nieobrotowa jest przesuwana liniowo na wrzecionie gwintowanym. Napędy śrubowe są dostępne w różnych wersjach, takich jak napędy ze śrubami kulowymi lub napędy ze śrubami trapezowymi.

Jaka jest różnica między napędami ze śrubami kulowymi i napędami ze śrubami trapezowymi?

Napędy ze śrubami kulowymi i napędy ze śrubami trapezowymi różnią się pod względem konkretnych właściwości i zastosowań.

Napędy ze śrubami kulowymi są zwykle używane przy wymaganiach wysokiej precyzji i dużej prędkości, podczas gdy napędy ze śrubami trapezowymi są używane przy niskich prędkościach z naciskiem na działanie samoblokujące.

Napędy ze śrubami kulowymi zapewniają większą precyzję i większy moment początkowy niż napędy ze śrubami trapezowymi. Mają mniejsze tarcie niż napędy ze śrubami trapezowymi i są łatwe w montażu i konserwacji. Z drugiej strony napędy ze śrubami trapezowymi mają większą nośność i są zwykle bardziej opłacalne niż napędy ze śrubami kulowymi. Napędy ze śrubami trapezowymi są również w stanie przenosić większe obciążenia i dlatego dobrze nadają się do zastosowań o wyższym momencie obrotowym.

Istnieją znaczne różnice w konserwacji i naprawie napędów ze śrubami kulowymi i napędami ze śrubami trapezowymi. Jedną z najbardziej oczywistych różnic jest to, że napędy ze śrubą kulową mają nakrętkę wyposażoną w elementy toczne. Oznacza to, że napędy ze śrubami kulowymi wymagają więcej pracy, gdy trzeba je serwisować lub naprawiać.

Inną różnicą jest to, że napędy ze śrubami kulowymi są zwykle stosowane w zastosowaniach o wysokich wymaganiach dotyczących dokładności. Oznacza to, że napędy ze śrubami kulowymi muszą być wstępnie załadowane i precyzyjnie regulowane podczas konserwacji i naprawy ze względu na wymóg wyższej dokładności. Często jest to tańsze w napędach ze śrubami trapezowymi ze względu na z natury niższe wymagania dokładności. Wreszcie, napędy ze śrubami kulowymi i napędy ze śrubami trapezowymi różnią się pod względem kosztów konserwacji i naprawy. Napędy ze śrubami kulowymi mogą być droższe w produkcji ze względu na ich większą precyzję, podczas gdy napędy ze śrubami trapezowymi są zwykle bardziej opłacalne.

• Napędy śrub kulowych można regulować znacznie dokładniej, bez luzu, a zatem zapewniają większą precyzję przy zmianie kierunku niż trzpienie śrub trapezowych.
• Napędy ze śrubami kulowymi mają również znacznie niższe opory tarcia, co ma pozytywny wpływ na różne aspekty. Niższe tarcie zapewnia mniejszą siłę odrywania, co zmniejsza efekt poślizgu.
• Napędy ze śrubami kulowymi umożliwiają posuw z dużą prędkością do 250 m/min.
• Napędy ze śrubami kulowymi wymagają więcej miejsca niż napędy ze śrubami trapezowymi.
• Proces produkcji napędów śrub trapezowych jest mniej złożony, co zwykle czyni go bardziej opłacalnym.

Napędy ze śrubami kulowymi lub siłowniki z napędem pasowym - który wybór jest najlepszy?

Siłowniki ze śrubami kulowymi są wydajnym i niezawodnym rozwiązaniem, jeśli chodzi o sterowanie siłownikiem. Oferują one szereg zalet w porównaniu z siłownikami z napędem pasowym.

Pierwszą i prawdopodobnie najbardziej oczywistą zaletą jest ich wyższa sprawność. Napędy ze śrubami kulowymi przenoszą siły przy mniejszym tarciu i stratach niż przekładnie pasowe, co skutkuje wyższą ogólną sprawnością. Kolejną zaletą jest precyzja. Napędy ze śrubami kulowymi są w stanie generować precyzyjne ruchy z niską dokładnością pozycjonowania. Ta precyzja ma kluczowe znaczenie w wielu zastosowaniach, szczególnie w zastosowaniach wymagających wysokiej dokładności mechanicznej napędów zębatych.

Wreszcie, napędy ze śrubami kulowymi zapewniają długą żywotność i niezawodne działanie. Koła zębate są bardzo odporne na zużycie i mają bardzo mały luz, co skutkuje dłuższą żywotnością. Napędy ze śrubami kulowymi są również mniej podatne na wibracje i awarie.

Podstawową różnicą między napędami ze śrubą kulową a napędami z napędem pasowym jest rodzaj napędu. Napędy ze śrubami kulowymi wykorzystują śrubę kulową do generowania ruchów liniowych. Siłowniki napędzane pasem wykorzystują system pasa i koła pasowego do tworzenia ruchu obrotowego.

Wskazówki smarowania napędów ze śrubami kulowymi

Napędy ze śrubami kulowymi to bardzo niezawodny, precyzyjny i trwały system napędowy. Jednak regularna konserwacja jest wymagana w celu zapewnienia prawidłowego i wydajnego działania systemu.

Aby zmaksymalizować żywotność napędu ze śrubą kulową, zaleca się przeprowadzanie regularnych prac konserwacyjnych. Typowe prace konserwacyjne obejmują smarowanie kulek, kontrolę zużycia kulek oraz sprawdzenie momentów dokręcania lub środka smarnego, w zależności od zastosowania. Zaleca się, aby system był sprawdzany co najmniej raz w roku, aby upewnić się, że elementy są w dobrym stanie.

Napędy ze śrubami kulowymi trzeba smarować w różny sposób, w zależności od zastosowania. Z reguły zaleca się smarowanie napędów ze śrubami kulowymi po zamontowaniu i po każdym cyklu konserwacji. Gdy napędy ze śrubami kulowymi są używane w chropowatym lub brudnym środowisku, muszą być smarowane częściej, aby zapewnić optymalną wydajność.

Podczas konserwacji napędów śrub kulowych należy sprawdzić niektóre elementy, aby upewnić się, że działają prawidłowo.

Należą do nich:

• kulki
• gwinty
• łożyska
• pierścienie z kulkami recyrkulacyjnymi
• śruby i wały

Dowiedz się więcej na ten temat na naszym blogu dotyczącym smarowania napędów ze śrubami kulowymi.

MISUMI produkuje szeroką gamę liniowych systemów ruchu wykonanych z wysokiej jakości komponentów. Katalog tych produktów obejmuje szeroką gamę napędów i technologii liniowych odpowiednich do szerokiego zakresu zastosowań przemysłowych.

Produkty firmy MISUMI nadają się do różnych zastosowań, od automatyzacji po robotykę. Należą do nich napędy liniowe, liniowe systemy pozycjonowania, prowadnice liniowe, silniki liniowe i inne komponenty liniowe. MISUMI dostarcza szeroką gamę akcesoriów, w tym złącza liniowe, czujniki liniowe i kodery liniowe.

Klienci MISUMI mogą korzystać ze wsparcia w szerokiej gamie zastosowań, takiego jak wsparcie techniczne, wsparcie projektowe i inżynieryjne oraz szybka wysyłka. Dzięki wysokiej jakości produktom, profesjonalnym usługom i szerokim usługom wsparcia, MISUMI jest preferowanym partnerem dla klientów na całym świecie.

Konfiguracja części montażowych

Przy użyciu Konfiguratora MISUMI można swobodnie konfigurować łożyska, wały i inne komponenty.

Wybierz typ komponentów i ustawić żądane tolerancje.

Biblioteka CAD

Skorzystaj z naszej obszernej biblioteki CAD , aby znaleźć najlepszą część montażową do swoich komponentów i zastosowań.

Czerp inspirację z naszej biblioteki CAD i edytuj swoje projekty za pomocą dodatku SolidWorks.