Modulet Lineare

Modulet lineare janë një pajisje elektromekanike e integruar me saktësi që mund të konvertojë lëvizjen rrotulluese në lëvizje lineare. Modulet lineare janë një sistem i integruar i lëvizjes lineare që integron komponentët e transmetimit, udhëzimit dhe drejtimit në njësi modulare përmes dizajnit të standardizuar, duke mundësuar kontroll të saktë të zhvendosjes lineare. Modulet lineare përdoren gjerësisht në fushën e automatizimit dhe janë një zgjidhje efikase për të zëvendësuar mekanizmat tradicionalë të lëvizjes lineare të decentralizuara. Karakteristika e tij kryesore është të thjeshtojë procesin e projektimit të pajisjeve, të përmirësojë saktësinë dhe qëndrueshmërinë e lëvizjes, duke reduktuar kostot e instalimit dhe mirëmbajtjes.

Që kur THK Corporation arriti komercializimin për herë të parë në Japoni në vitet 1980, zhvillimi i moduleve lineare ka kaluar në tre faza:

1). Faza e transmetimit mekanik (1980-2000): e përqendruar rreth vidave të topit dhe udhëzuesve rrëshqitës

2). Faza e mekatronikës (2000-2015): Dizajni i integruar i motorit të makinës dhe trupit të modulit

3). Faza inteligjente IoT (2015- tani): Moduli inteligjent që integron sensorët dhe ndërfaqet e komunikimit

Deri në vitin 2023, madhësia e tregut global do të arrijë në 6.2 miliardë dollarë amerikanë (sipas të dhënave të QYResearch), me Kinën që do të bëhet tregu më i madh i prodhimit dhe aplikimit, duke zënë 38%.

1. Struktura bazë dhe parimi i punës së moduleve lineare

a. Sistemi i transmetimit:

Vidhë me top: diametër 6-50 mm, plumb 1-20 mm, niveli i saktësisë C3-C7

Rrip sinkron: material poliuretani, gjerësia 10-100 mm, shpejtësia maksimale 5 m/s

Motori linear: Shtytja e tipit pa bërthamë mund të arrijë 3000N, ndërsa tipi pa bërthamë mund të arrijë 20 kN

b. Sistemi udhëzues:

Hekurudha udhëzuese e topit: Struktura e topit me katër rreshta, ngarkesë dinamike e vlerësuar 1-50 kN

Hekurudha udhëzuese me rul: ngurtësia e rritur me 3 herë, e përshtatshme për aplikacione të rënda-

Hekurudha udhëzuese me rrotulla: bi-njëlloj e ngurtë me dy drejtime, e përdorur për pajisjet matëse precize

2. Kontrolli i drejtimit të moduleve lineare:

Servo motori: Specifikimi i fllanxhave 23-130, i çiftuar me koduesin absolut 17/23 bit

Motori stepper: kënd hapi 1,8 gradë, nënndarje deri në 25600 pulse/rev

Kontrolli i lakut të mbyllur: përsëritshmëria e pozicionimit ± 0,005 mm, luhatja e shpejtësisë<1%

3. Krahasimi i parametrave kryesorë teknikë të moduleve lineare.

4. Zbulime inovative teknologjike në modulet lineare

a. Teknologjia e drejtimit hibrid:

Moduli i përbërë i "motorit vidë+linear" i zhvilluar nga TM kombinon saktësi të lartë (± 1 μ m) dhe shpejtësi të lartë (2 m/s)

Moduli i levitacionit magnetik i TM zvogëlon rezistencën e fërkimit me 90%

b. Sistemi inteligjent i monitorimit:

Sensori i integruar i vibrimit i serisë iLM i THK mund të parashikojë statusin e konsumimit të vidave të plumbit

Moduli inteligjent i HIWIN është i pajisur me kompensim të temperaturës, duke reduktuar gabimin e deformimit termik me 60%

c. Aplikimi i materialeve të reja në modulet lineare:

Shina udhëzuese me fibër karboni (pesha e reduktuar me 40%)

Kushineta topash qeramike (jeta është rritur me 3 herë)

5. Analizë e thellë e aplikimeve në industri të moduleve lineare

a. Prodhimi i gjysmëpërçuesve:

Tavolina e punës e makinës së litografisë: duke përdorur kushineta ajri dhe module motorike lineare, me një saktësi pozicionimi prej ± 1nm

Trajtimi i vaferës: Moduli i klasës së pastërtisë 1, çlirimi i grimcave<5/ft ³

b. Bateritë e reja me energji:

Prerje polare: Moduli linear i kombinuar me sistem vizual, shpejtësia e prerjes 120m/min

Grumbullimi i qelizave: Lidhja e modulit me gjashtë boshte, saktësia e grumbullimit ± 0,1 mm

c. Pajisje mjekësore:

Roboti kirurgjik: Moduli i nivelit Nano arrin kontrollin e përbashkët 0,1 shkallë

Sekuenca e gjeneve: Moduli i pipetimit me 96 kanale, fluksi u rrit me 50 herë

d. Ekran i ri:

Avullimi OLED: kontroll sinkron i grupit me shumë mënyra, gabim pozicionimi<3 μ m

Prerja e xhamit: sistemi i modulit të portave me përshpejtim 2 g

6. Metodologjia e Inxhinierisë së Përzgjedhjes së Moduleve Lineare

a. Analiza e ngarkesës: Ngarkesa statike Më pak se ose e barabartë me 50% ngarkesë të vlerësuar,

Ngarkesat dinamike kërkojnë llogaritjen e përputhjes së inercisë (raporti i inercisë<30:1)

b. Verifikimi i saktësisë: Merrni parasysh pastrimin e pasmë (<0.05mm) and walking parallelism (<0.02mm/300mm)

Kompensimi i deformimit termik (0,5 μ m/gradë)

c. Llogaritja e jetëgjatësisë: Formula për jetëgjatësinë e vidhos së topit: L10=(C/P) ^ 3 × 10 ^ 6 rrotullime në minutë

Jetëgjatësia e hekurudhës udhëzuese: L=50 × (C/P) ^ (10/3) × 10 ^ 3 km

7.Tendencat e zhvillimit të ardhshëm të moduleve lineare

a. Miniaturizimi: Moduli i nivelit Nano (goditja 50 mm, saktësia 10 nm)

b. Inteligjenca: Moduli vetërregullues që integron algoritmet e AI

c. Gjelbërimi: Sistemi i rikuperimit të energjisë (duke kursyer 30% energji)

d. Standardizimi: Standardi ndërkombëtar ISO 18758-2 përshpejton popullarizimin

Sipas parashikimit të Boston Consulting Group, tregu global i moduleve lineare pritet të kalojë 10 miliardë dollarë deri në vitin 2028, me ritme vjetore të rritjes në sektorët mjekësorë dhe gjysmëpërçues që mbeten mbi 18%. Me zbatimin e "Planit pesëvjeçar të 14-të" të Kinës për zhvillimin e prodhimit inteligjent, modulet vendase po lëvizin drejt nivelit të saktësisë 0.5 μ m dhe shpejtësia e zëvendësimit të importeve po përshpejtohet.

Jeni të mirëpritur të shikonimë shumë projekteose na vizitonivideogaleri ngaYoutube:https://www.youtube.com/@tallmanrobotics

Modulet lineare me vidhos me top për mjedis të përgjithshëm nga Tallman Robot kanë seritë e mëposhtme:

Moduli linear me vidhos plumbi për mjedis të pastër nga Tallman Robot ka serinë e mëposhtme TM-S-CR

Modul linear me vidë të gjatë për mjedisin e përgjithshëm TM-SL-CM

Mbulesa e organeveVidë lineare rezistente ndaj ujitModuliTM-SF

Moduli linear i rripit të kohës për mjedisin e përgjithshëm TM-B-CM

Moduli linear i rripit të kohës për mjedisin rezistent ndaj pluhurit-TM-B-CR

Mbulesa e organeveRripi i Kohës Linear i papërshkueshëm nga ujiModuliTM-BF

Moduli evropian i rripit të kohës TM-EB, i papërshkueshëm nga pluhuri

Cilat janë klasifikimet e moduleve lineare?

Modulet lineare mund të klasifikohen në bazë të dimensioneve të tilla si mënyra e transmetimit, lloji i makinës dhe forma strukturore. Llojet e ndryshme kanë dallime të konsiderueshme në performancën dhe skenarët e zbatueshëm. Klasifikimet specifike janë si më poshtë:

1. Klasifikohet sipas metodës së transmetimit bazë (metoda e klasifikimit më e përdorur)

1). Moduli linear për vidhosjen

Duke përdorur një vidë si komponentin kryesor të transmetimit, lëvizja rrotulluese shndërrohet në lëvizje lineare përmes rrjetës së vidës dhe dados.

Lloji i nënndarjes:

Moduli i vidhos së topit: Topi shërben si një medium i ndërmjetëm, me një efikasitet transmetimi 85% -95% dhe saktësi të lartë (gabim pozicionimi Më pak se ose i barabartë me ± 0,01 mm), i përshtatshëm për skenarë preciziteti si pajisjet gjysmëpërçuese dhe instrumentet e testimit.

Moduli me vidë trapezoidale: transmision me fërkim rrëshqitës, efikasitet prej 20% -40%, me kosto të ulët dhe-kyçje vetë (fuqi{{4}jak kundër rënies), i përshtatshëm për ngarkesa të rënda me shpejtësi të ulët (si platformat ngritëse dhe pajisjet civile).

Karakteristikat: Kapaciteti i fortë i ngarkesës (deri në disa ton), shpejtësi mesatare (zakonisht më pak se ose e barabartë me 1 m/s) dhe saktësi e kontrollueshme.

2). Moduli linear i drejtimit të rripit sinkron

I përbërë nga një rrip sinkron, rrotull dhe shina udhëzuese, motori e shtyn rrotullën të rrotullohet dhe rripi sinkron e shtyn rrëshqitësin të lëvizë në një vijë të drejtë.

Veçoritë: Shpejtësia e shpejtë (deri në 2-5 m/s), udhëtimi i gjatë (mund të bashkohet deri në 10 m ose më shumë), kosto më e ulët se modulet me vidhos, por saktësi më e ulët (gabim pozicionimi ± 0,1-0,5 mm), i përshtatshëm për transmetim me shpejtësi të lartë (si makinat e renditjes, pajisjet e prerjes me lazer).

3). Moduli linear i drejtimit të motorit linear

Pa komponentë mekanikë të transmetimit, lëvizja lineare drejtohet drejtpërdrejt nga forca elektromagnetike e statorit dhe rotorit.

Veçoritë: Saktësi e lartë (gabim pozicionimi Më pak se ose e barabartë me ± 0,001 mm), përshpejtim i madh (deri në 50 m/s ²), pa konsumim, jetëgjatësi të gjatë, por kosto e lartë (3-5 herë më shumë se ajo e moduleve me vidhos), që kërkon një sistem ftohjeje mbështetës, i përshtatshëm për skenarë paraprakisht të nivelit të lartë, si për shembull, skenarë të nivelit të lartë.

4). Moduli linear për transmetimin e raftit dhe pinionit

Motori e shtyn ingranazhin të rrotullohet, dhe marshi lidhet me raftin për të arritur lëvizje lineare.

Karakteristikat: Udhëtim pothuajse i pafund (rafti mund të bashkohet), kapacitet i fortë ngarkese (i përshtatshëm për ngarkesa të nivelit të tonit), por saktësi e ulët (± 0,1-1 mm), i përshtatshëm për pajisje të rënda (si boshti i përkthimit të veglave të makinës, makineri të mëdha magazinimi).

2.Klasifikuar sipas llojit të fuqisë lëvizëse

1). Modulet lineare elektrike

Përdorimi i motorëve (motoret servo, motorët stepper, motorët DC) si fuqi dhe kontrolli i shpejtësisë dhe pozicionit përmes sinjaleve elektrike është zgjedhja kryesore për automatizimin industrial.

Përparësitë: Kontrollueshmëri e fortë, e aftë për të arritur pozicionim të saktë me unazë të mbyllur-dhe përshtatshmëri e gjerë.

2). Modulet lineare pneumatike

Mundësuar nga ajri i kompresuar dhe i drejtuar nga një cilindër për të lëvizur rrëshqitësin, ai ka një strukturë të thjeshtë dhe kosto të ulët.

Disavantazhet: Saktësi e ulët (varet nga presioni i burimit të gazit, gabimi i pozicionimit ± 1-5 mm), shpejtësi e pakontrollueshme, e përshtatshme për skenarë të nivelit të ulët (siç janë veprimet e thjeshta të shtytjes dhe ndërprerësit).

3). Module lineare hidraulike

Mundësuar nga vaji hidraulik, ai prodhon shtytje të lartë (deri në dhjetëra tonë) përmes cilindrave hidraulikë, të përshtatshëm për skenarë me ngarkesë ultra të rëndë si pajisjet metalurgjike dhe makineritë e rënda.

Disavantazhet: Sistemi është kompleks (që kërkon pompa dhe tubacione hidraulike), i prirur për rrjedhje dhe ka kosto të larta mirëmbajtjeje.

3.Klasifikuar sipas formës strukturore

1). Modulet lineare me një bosht

Njësia e lëvizjes lineare me drejtim të vetëm, strukturë kompakte, mund të përdoret e vetme ose e kombinuar në një sistem me shumë boshte (si p.sh. tabela me rrëshqitje tërthore XY, struktura e portave XYZ).

Aplikimi: Furnizimi me një aks për printerët 3D dhe makinat shpërndarëse.

2). Modulet e kombinimit me shumë boshte

Modulet lineare me bosht të shumëfishtë kombinohen përmes lidhësve për të arritur lëvizje planare (XY) ose hapësinore (XYZ), siç është një robot koordinativ kartezian.

Aplikimi: Trajtimi i materialeve me shumë drejtime për linjat e automatizuara të montimit dhe kontrolli i trajektores për robotët e saldimit.

3). Module lineare të integruara

Komponentët e transmisionit, drejtimit dhe drejtimit janë shumë të integruar, dhe kafazja është e mbyllur (me një nivel mbrojtjeje IP54 ose më lart), e përshtatshme për mjedise të vështira (si p.sh. skena me pluhur dhe lagështi).

Karakteristikat: Lehtë për t'u instaluar, mirëmbajtje e ulët, e përdorur zakonisht në përpunimin e ushqimit dhe pajisjet e jashtme.

4. Klasifikuar sipas nivelit të saktësisë

Niveli i saktësisë: Saktësia e pozicionimit Më pak se ose e barabartë me ± 0,01 mm, saktësia e përsëritur e pozicionimit Më pak se ose e barabartë me ± 0,005 mm, të tilla si modulet lineare të motorit dhe modulet me vidhos me top (niveli C3), të përdorura në pajisjet gjysmëpërçuese dhe optike.

Klasa industriale: Saktësia e pozicionimit ± 0,01-0,1 mm, të tilla si modulet e zakonshme me vidhos me top (shkalla C5) dhe modulet e rripit sinkron, të përdorura për linjat e prodhimit të automatizuar dhe veglat e makinerive.

Nota civile: Saktësia e pozicionimit Më e madhe ose e barabartë me ± 0,1 mm, si p.sh. modulet e vidhave trapezoidale dhe modulet pneumatike, të përdorura në skenarë me saktësi të ulët si mobilje, dyer dhe dritare.

Thelbi i metodave të ndryshme të klasifikimit është të përputhen me kërkesat e skenës: zgjidhen-modulet lineare me precizion të lartë ose vidhos me top, moduli i rripit sinkron me shpejtësi të lartë-me shpejtësi të lartë-, zgjidhet marshi i rëndë-ose moduli hidraulik dhe zgjidhet moduli pneumatik me trazodale ose me kosto të ulët{{4}. Në aplikimet praktike, dimensionet e shumta të klasifikimit të moduleve lineare shpesh kombinohen për përzgjedhje (të tilla si "moduli me një bosht të vetëm me vidhos elektrike të klasës industriale".