Lineáris modulok

A lineáris modulok egy precíziós elektromechanikus integrált devic, amely a forgási mozgást lineáris mozgássá alakítja. A lineáris modulok egy integrált lineáris mozgási rendszer, amely a szabványosított kialakítás révén integrálja az átvitelt, útmutatást és az alkatrészeket moduláris egységekbe, lehetővé téve a pontos lineáris elmozdulásvezérlést. A lineáris modulokat széles körben használják az automatizálás területén, és hatékony megoldást jelentenek a hagyományos decentralizált lineáris mozgási mechanizmusok helyettesítésére. Alapvető jellemzője a berendezés tervezési folyamatának egyszerűsítése, a mozgás pontosságának és stabilitásának javítása, miközben csökkenti a telepítési és karbantartási költségeket.

Mióta a THK Corporation először japánban érte el a kereskedelmet az 1980 -as években, a lineáris modulok fejlesztése három szakaszon ment keresztül:

1). Mechanikus átviteli szakasz (1980-2000): A gömbcsavarok és a csúszó útmutatók köré középpontjában

2). Mechatronics Stage (2000-2015): A meghajtó motor és a modultest integrált kialakítása

3). Intelligens IoT szakasz (2015- Jelenleg): Intelligens modul integráló érzékelők és kommunikációs interfészek

2023 -ra a globális piac mérete eléri a 6,2 milliárd dollárt (a Qyresearch adatok szerint), Kína pedig a legnagyobb termelési és alkalmazáspiac lesz, 38%-ot tesz ki.

1. A lineáris modulok alapszerkezete és működési elve

a. Átviteli rendszer:

Golyócsavar: átmérő 6-50 mm, ólom 1-20 mm, pontossági szint C3-C7

Szinkron öv: poliuretán anyag, szélesség 10-100 mm, maximális sebesség 5 m/s

Lineáris motor: A Coreless típus tolóerője elérheti a 3000N -t, míg a Coreless típus elérheti a 20KKN -t

b. Irányító rendszer:

Golyó vezető sín: Négy soros golyószerkezet, névleges dinamikus terhelés 1-50KN

Roller Guide Síne: A merevség háromszor nőtt, nehéz - üzemi alkalmazásokhoz.

Kereszthenger vezető sín: BI - irányított, ugyanolyan merev, a precíziós mérőberendezésekhez

2. A lineáris modulok hajtásvezérlése:

Szervo motor: 23-130 karima specifikáció, párosítva 17/23 bites abszolút kódolóval

Léptetőmotor: 1,8 fokos lépcső szög, felosztás 25600 impulzus/REV

Zárt hurokvezérlés: Pozíciós megismételhetőség ± 0,005 mm, sebesség ingadozása<1%

3. A lineáris modulok kulcsfontosságú műszaki paramétereinek összehasonlítása.

4. Innovatív technológiai áttörések lineáris modulokban

a. Hibrid meghajtó technológia:

A TM által kifejlesztett "Csavar+lineáris motor" kompozit modulja a nagy pontosságot (± 1 μm) és a nagy sebességet (2m/s) kombinálja.

A TM mágneses lebegő modulja 90% -kal csökkenti a súrlódási ellenállást

b. Intelligens megfigyelő rendszer:

A THK ILM sorozatának integrált rezgési érzékelője megjósolhatja az ólomcsavarok kopási állapotát

A Hiwin intelligens modulja hőmérsékleti kompenzációval van felszerelve, csökkentve a termikus deformációs hibát 60% -kal

c. Új anyagok alkalmazása lineáris modulokban:

Szénszálas vezető sín (a súly 40%-kal csökkent)

A kerámia golyóscsapágyak (az élet háromszor nőtt)

5. A lineáris modulok ipari alkalmazásainak mélyreható elemzése

a. Félvezető gyártás:

Litográfiai gép munkapad: Légcsapágyak és lineáris motoros modulok használata, ± 1NM pozicionálási pontossággal

Ostyakezelés: Tisztítás 1. osztályú modul, részecske -felszabadulás<5/ft ³

b. Új energiaelemek:

Polar vágás: Lineáris modul a vizuális rendszerrel kombinálva, a vágási sebesség 120 m/perc

Cellák egymásra rakása: Hat tengelymodul összekapcsolása, halmozás pontosság ± 0,1 mm

c. Orvosi berendezések:

Sebészeti robot: Nano szintű modul 0,1 fokos ízületi vezérlést ér el

Génszekvenálás: 96 csatornás pipettázó modul, a fluxus 50 -szer nőtt

d. Új kijelző:

OLED párologtatás: Multi - Mode Group Synchronous Control, pozicionálási hiba<3 μ m

Üvegvágás: A STERTY MODUL rendszer 2G gyorsulással

6. A lineáris modulok kiválasztási tervezésének metodológiája

a. Terhelés -elemzés: statikus terhelés kevesebb, mint 50% -os névleges terhelés,

A dinamikus terhelések megkövetelik a tehetetlenségi illesztés kiszámítását (tehetetlenségi arány<30:1)

b. Pontossági ellenőrzés: Fontolja meg a visszamenőleges engedélyt (<0.05mm) and walking parallelism (<0.02mm/300mm)

Termikus deformációs kompenzáció (0,5 μm/ fok)

c. Életszámítás: A gömbcsavar élettartamának képlete: l 10= (C/P) ^ 3 × 10 ^ 6 Revolutions percenként

Útmutató vasúti élettartam: L =50 × (C/P) ^ (10/3) × 10 ^ 3km

7.A lineáris modulok kezelési fejlesztési trendei

a. Miniatürizálás: Nano szintű modul (stroke 50 mm, pontosság 10nm)

b. Intelligencia: Az önszabályozó modul, amely integrálja az AI algoritmusokat

c. Zöldítés: Energia -helyreállítási rendszer (30% energiatakarékosság)

d. Szabványosítás: Az ISO 18758-2 Nemzetközi Szabvány felgyorsítja a népszerűsítést

A Boston Consulting Group előrejelzése szerint a globális lineáris modulpiac várhatóan 2028 -ra meghaladja a 10 milliárd dollárt, az orvosi és félvezető ágazatokban az éves növekedési ráta 18%felett marad. Az intelligens gyártás fejlesztésére szolgáló Kína "14. ötéves tervének" végrehajtásával a hazai modulok a 0,5 μm -es pontossági szint felé haladnak, és az import cseréjének sebessége felgyorsul.

Szívesen nézzük megTovábbi projektekVagy látogasson el a Video Gallery oldalraYouTube:https://www.youtube.com/@tallmanrobotics

A golyócsavar lineáris moduljai az általános környezethez a Tallman Robot -tól a következő sorozatokkal rendelkeznek:

Ólom csavaros lineáris modul a tiszta környezethez a Tallman Robot -tól a következő TM sorozatot követi - S - cr.

Hosszú löketű csavar lineáris modul az általános környezethez TM - SL - cm

OrgonabőrVízálló ólom csavar lineárisModulTm - sf

Időmérnök lineáris modul az általános környezethez TM - b - cm

Tüstök öv lineáris modul a porhoz - Bizonyítási környezet tm - b - cr

OrgonaVízbiztos vezérműszíj lineárisModulTm - bf

Európai porálló vezérműszíj modul TM - EB

Melyek a lineáris modulok osztályozása?

A lineáris modulok olyan méretek alapján osztályozhatók, mint például az átviteli mód, a meghajtó típus és a szerkezeti forma. A különféle típusok jelentős különbségeket mutatnak a teljesítményben és az alkalmazandó forgatókönyvekben. A konkrét osztályozások a következők:

1. Besorolva magátviteli módszerrel (leggyakrabban használt osztályozási módszer)

1). Lineáris modul csavarhajtáshoz

A csavart használva a magátviteli alkatrészként, a forgási mozgást lineáris mozgássá alakítják a csavar és az anya hálóján keresztül.

Alosztály típusa:

Gömbcsavaros modul: A golyó közbenső tápközegként szolgál, 85% -95% átviteli hatékonysággal és nagy pontossággal (a helymeghatározási hiba kevesebb vagy egyenlő ± 0,01 mm), alkalmas precíziós forgatókönyvekhez, például félvezető berendezésekhez és tesztelő műszerekhez.

Trapezoidális csavarmodul: Csúszó súrlódási sebességváltó, 20% - 40%, olcsó és önálló - reteszelés (teljesítmény - off off esés), alkalmas alacsony sebességű nehéz terhelésre (például emelőplatformok és polgári berendezések).

Jellemzők: Erős terhelési kapacitás (akár több tonnáig), közepes sebességű (általában kevesebb vagy egyenlő 1 m/s) és a szabályozható pontosság.

2). Szinkron övmeghajtó lineáris modul

A szinkron övből, a szíjtárcsa és a vezető sínből áll, és a motor a szíjtárcsát forgatni, a szinkron öv pedig a csúszkát egyenes vonalban mozgatja.

Jellemzők: Gyors sebesség (legfeljebb 2 - 5 m/s), hosszú utazás (akár 10 m-ig vagy annál is többre is el lehet illeszteni), alacsonyabb költségű, mint a csavarmodulok, de alacsonyabb pontosság (pozicionálási hiba ± 0,1-0,5 mm), nagysebességű szállítóhoz (például válogatógépek, lézercsökkentő berendezések).

3). Lineáris motor meghajtó lineáris modul

Mechanikus átviteli alkatrészek nélkül a lineáris mozgást közvetlenül az állórész és a forgórész elektromágneses ereje hajtja.

Jellemzők: Nagy pontosság (a helymeghatározási hiba, amely kevesebb vagy ± 0,001 mm), nagy gyorsulás (50 m/s ²-ig), kopás nélkül, hosszú élettartam, de nagy költségek (3- 5-szeres a csavarmodulokhoz), amely igénylő hűtőrendszert igényel, megfelelő a csúcskategóriás forgatókönyvekhez és a félvezetők számára.

4). Lineáris modul az állvány és a fogaskerék sebességváltóhoz

A motor meghajtja a fogaskerék forgatásához, és a fogaskerék az állványhoz illeszti a lineáris mozgás elérését.

Jellemzők: Szinte végtelen utazás (az állvány összeilleszthető), erős terhelési kapacitás (tonna szintű terhelésekhez alkalmas), de alacsony pontossággal (± 0,1-1 mm), nehéz berendezésekhez (például szerszámgép-fordító tengely, nagy tárológép).

2. osztályozva a hajtóerő típusa szerint

1). Elektromos lineáris modulok

Az ipari automatizálás mainstream választása a motorok (szervmotorok, léptetőmotorok, egyenáramú motorok) használata, mint az energia és a sebesség és a helyzet vezérlése az elektromos jeleken keresztül.

Előnyök: Erős ellenőrzés, képes zárt - hurok pontos pozicionálására és széles alkalmazkodóképességére.

2). Pneumatikus lineáris modulok

A sűrített levegővel táplálva, és egy henger hajtja a csúszkát, egyszerű szerkezetű és olcsó.

Hátrányok: alacsony pontosság (a gázforrás nyomásától függően, a helymeghatározási hiba ± 1 ± 1 - 5 mm), ellenőrizhetetlen sebesség, alacsony kategóriájú forgatókönyvekhez alkalmas (például egyszerű nyomó- és kapcsolási műveletek).

3). Hidraulika lineáris modulok

A hidraulikus olaj által üzemeltetve nagy tolóerőt (akár tíz tonnaig) ad ki a hidraulikus hengerek révén, amely alkalmas ultra nehéz terhelésű forgatókönyvekre, például kohászati ​​berendezésekre és nehéz gépekre.

Hátrányok: A rendszer összetett (hidraulikus szivattyúkat és csővezetékeket igényel), hajlamos a szivárgásra, és magas karbantartási költségekkel rendelkezik.

3.A strukturális formában osztályozva

1). Egytengelyes lineáris modulok

Az egyirányú lineáris mozgás egység, a kompakt szerkezet önmagában is használható vagy kombinálható egy multengelyes rendszerbe (például az XY Cross Slide Table, az XYZ Gantry szerkezet).

Alkalmazás: Egytengelyes adagolás 3D nyomtatókhoz és adagológépekhez.

2). Több tengely kombinált modulok

A több tengelyű lineáris modulot csatlakozókon keresztül kombináljuk a sík (XY) vagy a térbeli (XYZ) mozgás elérése érdekében, például egy derékszögű koordináta robotot.

Alkalmazás: Többirányú anyagkezelés az automatizált összeszerelési vonalakhoz és a pályák vezérléséhez a robotok hegesztésére.

3). Integrált lineáris modulok

A sebességváltó, az útmutatás és a vezetési alkatrészek nagyon integráltak, és a házat zártuk (az IP54 vagy annál magasabb védelmi szinttel), amely durva környezethez alkalmas (például por és párás jelenetek).

Jellemzők: Könnyen telepíthető, alacsony karbantartás, általában az élelmiszer -feldolgozásban és a kültéri berendezésekben használják.

4. A pontossági szint szerint osztályozva

Precíziós szint: A pozicionálási pontosság ± 0,01 mm -nél kevesebb vagy egyenlő, az ismételt pozicionálási pontosság ± 0,005 mm -nél kisebb vagy egyenlő, például lineáris motoros modulok és golyós csavarmodulok (C3 szint), amelyet félvezetőben és optikai berendezésekben használnak.

Ipari fokozat: A helymeghatározási pontosság ± 0,01-0,1 mm, például a szokásos golyós csavarmodulok (C5 fokozat) és a szinkron övmodulok, amelyeket automatizált gyártási vonalakhoz és szerszámgépekhez használnak.

Polgári fokozat: A helymeghatározási pontosság ± 0,1 mm -nél nagyobb vagy egyenlő, például trapézes csavarmodulok és pneumatikus modulok, amelyeket alacsony precíziós forgatókönyvekben használnak, például bútorok, ajtók és ablakok.

A különböző osztályozási módszerek lényege a jelenet követelményeinek megfelelő: Magas - Precision lineáris motor vagy golyócsavar modulok kiválasztva, magas - Sebesség hosszú - A távolság -szinkron öv modul kiválasztva van, a Heavy- üzemi fogaskerék vagy a hidraulikus modul kiválasztva van. Gyakorlati alkalmazásokban a lineáris modulok többszörös osztályozási méreteit gyakran kombinálják a kiválasztáshoz (például "ipari minőségű elektromos gömb csavar egytengelyes modul".