Линейно устройство за задвижване

Линейното задвижващо устройство е електромеханично интегрирано устройство, което преобразува ротационното движение в линейно движение. Чрез интегриране на задвижващия двигател, механизмът на предаване, ръководните компоненти и системата за управление, линейният задвижващ блок постига висок - прецизна и висока стабилност линейно изместване на изхода и се използва широко в оборудване за автоматизация за подмяна на традиционните линейни задействащи устройства като цилиндри и хидравлични цилиндри.

Типичният линеен задвижващ блок се състои от четири основни компонента:

1. ДВИГАТЕЛ МОТОР: Осигурява източник на захранване, често използван серво двигател или стъпка на двигателя, определя изходната сила и обхвата на скоростта;

2. Механизъм на предаване: Преобразува ротационното движение в линейно движение, с основни видове, включително топчета с топки (високо прецизност, високо натоварване), синхронни колани (висока скорост, дълъг удар), зъбни колела и стелажи (високо натоварване, ниска точност) и т.н.;

3. Система за насочване: Осигурете линейност на движението, като линейни водачи, плъзгачи и др., Намаляване на триенето и издържане на радиални сили;

4. Система за управление: внедряване на позиция и скорост затворена - контрол на контура чрез енкодери, PLC или контролери за движение, за да се подобри точността на движението.

Принцип на работа:

След получаване на електрически сигнали, двигателят генерира въртящо се движение, което се преобразува в линейно изместване чрез механизъм за предаване (като гайката на топка винт, ангажираща с винта), задвижвайки товара за извършване на реципрочно движение по протежение на водещата система. Системата за управление следи обратната връзка на позицията в реално - време (като сигнали за енкодер) и регулира изхода на двигателя, за да гарантира, че действителното изместване е в съответствие с командата, постигайки милиметър или дори точност на позициониране на нивото на микрометър.

Линейните задвижващи единици се използват широко в:

Промишлена автоматизация: движения на ръката на обработката на монтажните линии, прецизното сглобяване и заваръчните роботи;

Медицинско оборудване: позициониране на CT Bed, прецизна работа на хирургически роботи;

3C Производство: Прецизно изместване при обработка на вафли за полупроводници и проверка на борда на PCB;

Smart Home: Автоматично задвижване за електрически маси за повдигане и завеси;

Логистично складиране: механизмът за натискане на машини за сортиране и повдигащата система на кранове на стакерите.

В сравнение с традиционните пневматични/хидравлични системи, предимството му се крие в прецизния контрол на скоростта и положението и е по -подходящо за интелигентни и прах - безплатна работна среда.

Добре дошли сте да гледате повече проекти или да посетите нашата видео галерия от YouTube: https://www.youtube.com/@tallmanrobotics

Тук въвеждаме линейно устройство, TMS220-CM ​​с данни, както следва:

В сравнение с традиционните цилиндри и хидравлични цилиндри, линейният задвижващ блок има значителни предимства в работата, контролируемостта, адаптивността и други аспекти. Специфичните разлики са както следва:

1. По -висока точност при контрол на движението

Линейният задвижващ блок постига затворено - контрол на контура чрез серво/стъпкови двигатели, комбинирани с енкодери, с точност на позициониране до 0,01 мм-0,1 мм и може точно да контролира скоростта, ускорението и изместването. Той поддържа сложни режими на движение като много скорост, еднаква скорост и променлива скорост.

Цилиндрите/хидравличните цилиндри разчитат на налягане на газ/течност за задвижване и са засегнати от сгъваемостта на средата. Точността на позициониране обикновено е само 1 мм-5 мм, а скоростта е неконтролируема (може да се регулира само през клапаните на дросела), което прави невъзможно да се постигне сложно планиране на траекторията.

2. По -силна регулиране на изходна сила и скорост

Изходната сила (тяга/напрежение) и скоростта на линейния задвижващ блок могат да се регулират в реално време чрез ток и импулсни сигнали. Например, чрез промяна на мощността на двигателя, той може гъвкаво да се адаптира към диапазон на натоварване от 1N-10000N, а диапазонът на скоростта обхваща 0,1 мм/S-1000mm/s, за да отговаря на различни условия на работа.

Изходната сила и скоростта на цилиндъра/хидравличния цилиндър се определят от налягането на източника на въздух/хидравличния източник, а регулирането изисква подмяна на хардуер като клапани и диаметри на цилиндъра. Гъвкавостта е лоша и има явление „пълзене“ (нестабилност при ниски скорости).

3. По -добра екологична адаптивност

Линейният задвижващ блок няма риск от средно изтичане, не изисква смазване на масло/хидравлично масло, подходящо е за прах - свободна среда (като полупроводници, медицински), производствени линии на храната или чисти лаборатории и не се влияе от драстични промени в температурата и влажността (стабилна работа при -20 градуса -80 степен).

Цилиндърът изисква сгъстен източник на въздух, който лесно може да бъде повлиян от примеси в източника на въздух (вода, масло, прах) и да причини неизправности; Съществува риск от изтичане на нефт и замърсяване на околната среда в хидравличните цилиндри и увеличаването на вискозитета на хидравличното масло при ниски температури може да намали ефективността. При високи температури това може да причини стареене на уплътнението.

4. По -ниски разходи за консумация на енергия и поддръжка

Линейният задвижващ блок консумира мощност само по време на работа, без почти никаква консумация на енергия в режим на готовност. Основните компоненти (двигател, водеща релса, винт) имат продължителност на живота над 10000 часа, а поддръжката изисква само редовно почистване на водещата релса и проверка на стегнатостта на винтовете, без честа подмяна на уплътнения или попълване на медиите.

Цилиндрите изискват непрекъснато снабдяване на сгъстен въздух (въздушните компресори консумират електричество по време на дълга - срочна работа), докато хидравличните цилиндри изискват хидравлични помпи, за да поддържат налягане, което води до висока консумация на енергия; А уплътнителните компоненти са склонни да се носят и разкъсат, изискващи редовна подмяна (поддръжка на всеки 3-6 месеца средно), което води до високи разходи за натрупване на поддръжка.

5. Интелигентната интеграция е по -удобна

Линейният задвижващ блок може да бъде директно свързан към PLC, индустриални шини (като Ethercat, Modbus) или IoT системи, поддържаща отдалечен мониторинг и обратна връзка с данни (като реално - време за натоварване, температура, информация за позицията), улесняване на интелигентното планиране и предупреждение за повреда на автоматизирани производствени линии.

Цилиндърът/хидравличният цилиндър изисква допълнителни сензори (като магнитни превключватели) за постигане на основно откриване на позицията и не може да предостави обратна връзка за сила, скорост и други данни, което затруднява интегрирането в интелигентни системи за управление.

6. По -гъвкава инсталация и оформление

Линейният задвижващ блок не изисква външен източник на въздух/хидравличен тръбопровод и има компактна структура (интегриране на компоненти на двигателя, трансмисията и ръководството). Той може да бъде инсталиран под множество ъгли като вертикално, хоризонтално и наклонено, спестяващо пространство на оборудването. Той е особено подходящ за миниатюризирано и модулно оборудване (като 3C производствено оборудване и медицински инструменти).

Цилиндрите/хидравличните цилиндри разчитат на тръбопроводни връзки, а тяхното оформление е ограничено от позицията на източника на газ/хидравличната станция. Ако тръбопроводът е твърде дълъг, той ще доведе до забавяне на реакцията и шум поради вибрацията на тръбопровода.

Линейният задвижващ блок е по -подходящ за съвременните индустриални нужди с висока точност, интелигентност и чистота, особено в областта на прецизното сглобяване, медицинското оборудване, производството на полупроводници и има очевидни предимства; Въпреки това, поради ниската си цена и силната експлозивна мощност, цилиндрите/хидравличните цилиндри все още са подходящи за сценарии с ниски изисквания за прецизност, като прости реципрочни движения (като щамповане и обработка). С надграждането на индустриалната автоматизация линейният задвижващ блок постепенно замества традиционните компоненти на задвижването на течности и се превръща в основното решение за линейно изпълнение.