یک مرحله خطی تک محوره بار را در یک جهت کنترل شده حرکت می دهد، در حالی که یک سیستم حرکت خطی چند محوره دو یا چند محور را ترکیب می کند تا بار را در یک صفحه یا فضای سه بعدی قرار دهد. تفاوت فقط در تعداد ماژول های خطی نیست. تجهیزات چند محوری همچنین به کنترل هماهنگ، استحکام ساختاری کافی، مدیریت کابل و بررسی دقیق خطاهای موقعیت یابی انباشته نیاز دارند.
برای خریداران، سوال عملی این است که آیا برنامه فقط به یک حرکت مستقل یا موقعیت‌یابی هماهنگ در جهت‌های X، Y و Z نیاز دارد؟ این راهنما ساختارهای اصلی سیستم را مقایسه می کند و توضیح می دهد که چه اطلاعاتی باید قبل از انتخاب تایید شوند.
تفاوت اساسی
الفمرحله خطی تک محورهحرکت کنترل شده را در یک مسیر مستقیم ایجاد می کند. بسته به جهت نصب آن، آن مسیر ممکن است به عنوان محور X، Y یا Z توصیف شود. یک مرحله تک محور ممکن است برای تغذیه، هل دادن، بلند کردن، قرار دادن، توزیع یا انتقال قطعه کار استفاده شود.
الفسیستم حرکت خطی چند محورهمجموعه ای از دو یا چند محور حرکتی است. محورها به‌گونه‌ای نصب می‌شوند که ابزار انتهایی، فیکسچر یا قطعه کار بتواند به موقعیت‌های مختلف در یک ناحیه کار دو بعدی یا سه‌بعدی برسد.
به عبارت دیگر، یک سیستم چند محوره معمولاً یک نوع کاملاً متفاوت از ماژول خطی نیست. این یک ساختار حرکتی است که از ترکیب محورهای انتخاب شده مناسب با صفحات نصب، موتورها، سنسورها، کابل ها و یک کنترل کننده حرکت ایجاد می شود.
سیستم حرکت خطی تک محوره در مقابل چند محوره
| مقایسه | مرحله تک محوره | سیستم چند محوره |
|---|---|---|
| حرکت | یک جهت خطی | دو یا چند جهت هماهنگ |
| ساختارهای معمولی | محور X، Y یا Z | XY، XZ، XYZ یا دروازه ای |
| طراحی مکانیکی | نصب و تنظیم نسبتا ساده | مستلزم نصب محور، صلبیت و بررسی های متعامد است |
| کنترل کنید | یک موتور و یک کانال حرکت | موتورهای متعدد و کنترل حرکت هماهنگ |
| محاسبه بار | بار و نیروهای خارجی در یک مرحله عمل می کنند | محورهای پایین ممکن است محموله را به اضافه محورهای بالایی، موتورها و ابزارآلات حمل کنند |
| دقت | عمدتاً تحت تأثیر محور انتخاب شده و نصب آن است | همچنین تحت تأثیر خطای نصب، عمود بودن و انحراف ساختاری قرار می گیرد |
| هزینه سیستم | هزینه قطعات و ادغام کمتر | هزینه مکانیکی، الکتریکی و راه اندازی بالاتر |
| برنامه های کاربردی معمولی | تغذیه، پرس، بلند کردن و انتقال خطی | توزیع، بازرسی، انتخاب و مکان و موقعیت CNC |
تنظیمات چند محوری رایج
سیستم حرکت خطی XY
یک سیستم XY یک بار را در یک صفحه افقی حرکت می دهد. یک محور بر روی دیگری نصب شده و توسط دیگری حمل می شود، بنابراین محور پایین باید جرم متحرک محور بالایی، موتور، صفحه نصب، قطعه کار و ابزار را تحمل کند. کاربردهای معمولی شامل بازرسی، علامت گذاری، توزیع و موقعیت یابی اجزا می باشد.
سیستم حرکت خطی XZ
سیستم XZ سفر افقی را با بلند کردن عمودی ترکیب می کند. محور عمودی نیاز به توجه خاصی دارد زیرا گرانش به طور مداوم بر روی بار اثر می گذارد. گشتاور نگهدارنده موتور، ترمزگیری، خطر عقب گرد بال اسکرو و حفاظت در برابر سقوط کنترل نشده باید در نظر گرفته شوند.
سیستم حرکت خطی XYZ
یک سیستم XYZ می تواند یک ابزار یا قطعه کار را در سه بعدی قرار دهد. این برای مونتاژ خودکار، اندازه گیری، توزیع و وظایف انتخاب و مکان مناسب است. محور پایه معمولاً بیشترین جرم متحرک کل را حمل می کند، در حالی که محورهای بالایی باید به اندازه کافی فشرده باقی بمانند تا اینرسی و انحراف ساختاری کاهش یابد.
سیستم دروازه ای
یک سیستم دروازه ای یک محور متقاطع را از دو طرف پشتیبانی می کند و اغلب برای یک منطقه کاری وسیع تر یا باری انتخاب می شود که یک لحظه واژگونی بزرگ ایجاد می کند. اگر از دو محور محرک موازی استفاده می شود، آنها باید برای جلوگیری از قفسه بندی، اتصال یا بارگذاری ناهموار راهنما، هماهنگ باقی بمانند.
عواملی که بر انتخاب سیستم حرکت خطی تأثیر می گذارد
1. مسیر حرکت مورد نیاز
با روند واقعی به جای تعداد محورهای مورد نظر شروع کنید. یک جزء که فقط بین دو موقعیت حرکت می کند ممکن است به یک محور نیاز داشته باشد. یک سر توزیع که باید یک ناحیه کار صاف را بپوشاند معمولاً به حرکت XY نیاز دارد، در حالی که فرآیندی که به بلند کردن یا تنظیم عمق نیز نیاز دارد ممکن است به حرکت XYZ نیاز داشته باشد.
2. سکته مغزی موثر و فضای نصب
سکته مغزی موثر سفر قابل استفاده مورد نیاز برنامه است. با طول کلی ماژول یکسان نیست. همچنین باید فضا برای موتور، کوپلینگ یا گیربکس، سنسورها، مسیریابی کابل و دسترسی به تعمیر و نگهداری در نظر گرفته شود.
3. بار، نیرو و لحظه
یک ماژول را تنها با وزن محموله انتخاب نکنید. محاسبه باید شامل ابزار، وسایل، محورهای بالایی، موتورها، نیروهای شتاب و نیروهای فرآیند باشد. بار آفست، لحظه های گام، چرخش یا انحراف ایجاد می کند که ممکن است بلوک های راهنما را بیش از حد بارگذاری کند، حتی زمانی که کل بار قابل قبول به نظر می رسد.
4. سرعت، شتاب و زمان چرخه
شتاب بالا تقاضای گشتاور موتور و بار دینامیکی اعمال شده به ماژول را افزایش می دهد. ممکن است برای یک سیستم چند محوره سریع، یک ساختار محور بالایی سبکتر لازم باشد. هنگامی که برنامه دارای سکته مغزی طولانی یا سرعت سفر بالا است، سرعت بحرانی بال اسکرو، ترتیب پشتیبانی پیچ و نوع درایو نیز باید بررسی شود.
5. دقت موقعیت و تکرارپذیری
دقت موقعیت‌یابی نشان می‌دهد که مرحله تا چه حد به مختصات فرمان می‌رسد. تکرارپذیری توضیح می دهد که چگونه به طور مداوم به همان موقعیت برمی گردد. یک سیستم چند محوره علاوه بر این باید عمود بین محورها، دقت سطح نصب، انحراف ساختاری و خطای کالیبراسیون را کنترل کند.
بنابراین، انتخاب چندین ماژول دقیق تک محوره، به طور خودکار دقت یکسانی را در نقطه مرکزی ابزار پس از مونتاژ تضمین نمی کند.
6. محیط عملیاتی
گرد و غبار، تراشه های فلزی، غبار روغن، رطوبت و سایر آلاینده ها بر ساختار حفاظتی مورد نیاز تأثیر می گذارند. ماژول های باز اجازه دسترسی آسان تر را می دهند، در حالی که ماژول های نیمه بسته یا محصور محافظت بهتری از بال اسکرو و اجزای راهنما می کنند. زنجیره کابل و حفاظت حسگر باید در مرحله طراحی سیستم برنامه ریزی شود.
7. موتور و روش کنترل
یک برنامه تک محوری ممکن است از یک ترتیب نسبتاً ساده استپر یا کنترل سروو استفاده کند. درون یابی چند محوره هماهنگ معمولاً به یک کنترل کننده حرکت سازگار، درایوهای مناسب و بازخورد درست پیکربندی شده نیاز دارد. نوع موتور، ابعاد فلنج، نیاز ترمز و آرایش رمزگذار باید قبل از نهایی شدن رابط مکانیکی تأیید شود.
کدام ساختار برای برنامه شما مناسب است؟
| مورد نیاز برنامه | ساختار ممکن | نگرانی اصلی انتخاب |
|---|---|---|
| یک قسمت را بین دو موقعیت ثابت حرکت دهید | تک محور | سکته مغزی، سرعت، بار و موقعیت مورد نیاز |
| در یک منطقه مسطح توزیع یا بازرسی کنید | سیستم XY | منطقه کار، جرم محور بالایی و عمود بر محور |
| حرکت افقی و بلند کردن بار | سیستم XZ | بار عمودی، ترمز نگهدارنده و جلوگیری از سقوط |
| یک ابزار را در سراسر یک فضای کاری سه بعدی قرار دهید | سیستم XYZ | بار انباشته، صلبیت، کنترل و کالیبراسیون سیستم |
| یک دهانه وسیع را بپوشانید یا یک بار افست بزرگ حمل کنید | سیستم دروازه ای | صلبیت تیر متقاطع و محورهای موازی همگام |
اطلاعات مورد نیاز برای انتخاب ماژول خطی
برای انتخاب یکماژول خطی تک محوره یا چند محوره، اطلاعات زیر را برای هر محور ارائه دهید:
- چیدمان محور مورد نیاز: تک محور، XY، XZ، XYZ یا دروازه ای
- ضربه موثر هر محور
- نصب افقی، عمودی یا شیبدار
- مجموع جرم متحرک، از جمله ابزار و محورهای بالایی
- محل قرارگیری مرکز بارگیری و هر گونه بار آویزان
- سرعت، شتاب و زمان سیکل مورد نیاز
- دقت مکان یابی و نیاز تکرارپذیری
- نوع موتور، قدرت و ابعاد فلنج
- محیط عملیاتی و محفظه مورد نیاز
- فضای نصب موجود
ارائه تنها سکته مغزی و محموله اغلب برای یک سیستم چند محوری کافی نیست. یک نقشه طرح که جهت محور، جهت نصب و موقعیت بار را نشان می دهد به DLY کمک می کند تا سازه را با دقت بیشتری ارزیابی کند.
سوالات متداول
آیا می توان ماژول های خطی تک محور را در یک سیستم XY یا XYZ ترکیب کرد؟
بله. با این حال، ماژول ها نباید به طور مستقل انتخاب شوند. محور پایین باید برای جرم متحرک ترکیبی اندازه شود و رابط نصب، استحکام، جهت گیری موتور، حسگرها و مسیر کابل باید برای مونتاژ کامل برنامه ریزی شود.
آیا یک سیستم چند محوره همیشه به سروو موتور نیاز دارد؟
خیر. موتورهای پله ای ممکن است برای برخی از وظایف موقعیت یابی با سرعت متوسط مناسب باشند. سروو موتورها معمولاً زمانی ترجیح داده می‌شوند که برنامه به سرعت بالاتر، بازخورد حلقه بسته، شتاب سریع‌تر یا حرکت هماهنگ‌تر نیاز داشته باشد. تصمیم باید بر اساس مشخصات کامل حرکت باشد.
کدام محور باید ابتدا در یک سیستم XYZ انتخاب شود؟
فرآیند انتخاب باید با ابزار متحرک و بالاترین محور شروع شود، سپس به سمت پایین حرکت کند. هر محور پایینی باید پس از افزودن جرم تمام اجزای نصب شده بالای آن دوباره محاسبه شود.
آیا دقت سیستم XYZ برابر با دقت هر ماژول است؟
نه لزوما. دقت نهایی نقطه ابزار نیز تحت تأثیر تراز محوری، عمود بودن، دقت سطح نصب، انحراف ساختاری، آرایش بازخورد و کالیبراسیون است.
DLY ماژول های خطی بال اسکرو و مراحل حرکت خطی را برای کاربردهای تک محوره و چند محوره ترکیبی عرضه می کند. چیدمان محور، ضربه، بار، سرعت، دقت، موتور و الزامات نصب را برای انتخاب مدل برای ما ارسال کنید.
ایمیل: export@dlybearing.com
