В промышленной автоматизации и прецизионном оборудовании линейная направляющая играет важную роль в качестве основной части. Как и механические «гусеницы», они позволяют движущимся частям двигаться по прямой линии с высокой-точностью и высокой-нагрузкой, а также обеспечивают стабильность крутящего момента и движения, обеспечивая прочную основу для различных точных операций. В этой статье будут рассмотрены определение, базовая структура, основные типы, сценарии применения, принципы работы и преимущества линейных направляющих, чтобы обеспечить полное понимание этого важного механического компонента.
Описание продукции
(I) Определение
Линейные направляющие, также известные как линейные или скользящие рельсы, в основном поддерживают и направляют движущиеся части, чтобы они могли совершать возвратно-поступательные движения в заданном направлении. Эти направляющие особенно подходят для таких применений, как станки с ЧПУ и промышленные роботы, требующие высокой точности и высоких нагрузок. Линейные направляющие обеспечивают точное перемещение движущихся частей, что делает возможным высококачественную-обработку и производство.
(II) Базовая структура
1.Основные компоненты
Основные компоненты линейной направляющей включают направляющую, ползунок и корпус спирали. Направляющая представляет собой фиксированный элемент, обеспечивающий стабильную траекторию движения скользящего блока. Ползун представляет собой подвижный компонент, соединенный с подвижной частью и перемещающийся линейно по направляющей. Тела качения, обычно стальные шарики или ролики, катятся между направляющей и ползунами, чтобы уменьшить трение и обеспечить плавное движение.
2. Компоненты системы
1. Роликовая система циркуляции: Система состоит из направляющих, направляющей, торцевых крышек, стальных шариков и фиксаторов шариков. Сфера циркулирует по дорожке качения между ползунком и направляющей, а тройник обеспечивает равномерное распределение сферы во избежание столкновений, тем самым определяя плавность работы движущихся частей. Например, в высокоскоростных-станках с ЧПУ хорошо-сконструированная система циркуляции роликов может обеспечить быстрое и точное перемещение державки инструмента и повысить эффективность обработки.
2. Система смазки. Система смазки включает в себя масляные форсунки и соединители масляных трубок для обеспечения бокового впрыска или автоматической смазки. Регулярное впрыскивание смазки между направляющей и ползуном позволяет уменьшить трение, уменьшить износ и продлить срок службы направляющей. На некоторых автоматизированных производственных линиях автоматические системы смазки обеспечивают смазку в-времени в зависимости от рабочего состояния направляющей, гарантируя, что оборудование всегда находится в хорошем состоянии смазки. Система пылеудаления: система пылеподавления состоит из маслоскреба, пылезащитного уплотнения и металлического скребка. В промышленной среде пыль и загрязнения могут легко попасть в направляющие и повлиять на их нормальную работу. Система контроля пыли эффективно блокирует внешние загрязнители и предотвращает их повреждение направляющих и тел качения. Например, на линиях сборки электронной электроники системы контроля пыли предотвращают прилипание пыли к направляющим, обеспечивая точность сборки.
Основные виды линейных направляющих и их применение
(I) Основные типы
1. По структуре
1. Шариковые линейные направляющие. В этих направляющих в качестве тел качения используются стальные шарики, что обеспечивает низкое трение и высокую точность. Благодаря своим превосходным характеристикам шариковые линейные направляющие широко используются в станках с ЧПУ и роботах. В станках с ЧПУ шариковая линейная направляющая обеспечивает высокоточное-движение державки инструмента и обеспечивает прецизионную обработку сложных деталей.
2. Роликовые направляющие: в них в качестве тел качения используются цилиндрические ролики, обеспечивающие более высокую грузоподъемность, чем в шариковых направляющих. Таким образом, роликовые линейные направляющие больше подходят для больших пуансонов, термопластавтоматов и другого тяжелонагруженного оборудования. Среди них роликовые направляющие могут выдерживать большую нагрузку и обеспечивать стабильную работу.
3. Роликовые линейные направляющие: ролик непосредственно контактирует с направляющей, что делает эту конструкцию подходящей для работы на низких скоростях и на больших расстояниях. Например, в логистических конвейерных системах роликовые направляющие могут хорошо перемещать товары на большие расстояния. Они были медленными, но могли перевезти много груза.
4. Цилиндрические линейные направляющие. Цилиндрические направляющие представляют собой относительно простую конструкцию, обычно используемую для небольших автоматических инструментов и лабораторного оборудования, такого как осветительное оборудование. Цилиндрические линейные направляющие просты в установке и обслуживании, а стоимость относительно невысока.
2. По свойствам трения
1. Направляющие с трением качения. Направляющие рельсы с трением качения являются основным типом линейных направляющих, в которых для достижения трения качения используются элементы качения, обладающие преимуществами низкого трения и плавного движения.
2. Направляющая с трением скольжения. Это традиционный тип направляющей, принцип действия которого основан на скольжении между поверхностями трения скольжения. Хотя структура проста, трение большое и быстрое, и постепенно заменяется направляющими трения качения. Направляющая жидкостного трения: в них используется специальный метод смазки для создания жидкостной смазочной пленки для жидкостного трения. Этот тип направляющих подходит для специальных применений, требующих высокой точности и трения, но он также дорог и сложен в обслуживании.
(II) Сценарии применения
1. Промышленная робототехника. Линейные направляющие обеспечивают очень точное и очень быстрое управление движением роботов в области промышленной робототехники. Например, линейные направляющие позволяют точно регулировать положение и траекторию сварочной горелки в сварочных роботах. Это гарантирует стабильное и стабильное качество сварки. Линейная направляющая позволяет сборочным роботам правильно подбирать и ставить детали, что делает процесс сборки более быстрым и точным.
2. Станки с ЧПУ. Линейные направляющие чаще всего используются в станках с ЧПУ. Прямые линейные обеспечивают высокоточное прямолинейное перемещение держателей инструментов и лотка, обеспечивая точность размеров и качество поверхности обрабатываемых деталей. Во фрезерных станках линейная направляющая позволяет резать инструмент точно по заданной траектории. В шлифовальном станке линейная направляющая обеспечивает равномерность шлифовального круга по заготовке.
3. Автоматизированные производственные линии. Модули обработки материалов и сборки на автоматизированных производственных линиях опираются на направляющие. Возьмем, к примеру, оборудование для изготовления масок: направляющая для проволоки обеспечивает точное перемещение и сборку компонентов маски на производственной линии, что повышает эффективность производства. На линиях сборки электроники направляющая для проволоки может гарантировать точное размещение электронных компонентов и качество продукции.
4. Медицинские приборы. В области медицинского оборудования проволочные направляющие обеспечивают точное позиционирование устройств визуализации, хирургических роботов и т. д. Например, в компьютерных томографах линейные направляющие позволяют инспекционной головке перемещаться точно в трех измерениях для получения четкого изображения. В хирургических роботах проволочные направляющие помогают врачам точно контролировать положение и движение хирургических инструментов, повышая успех и безопасность операции.
V. 3D-печать. При 3D-печати линейные проводники контролируют точное движение печатающей головки в 3D. В металлических 3D-принтерах точность линейных направляющих напрямую влияет на точность размеров и качество поверхности печатаемых деталей. Точная обработка сложных металлических деталей может быть достигнута за счет точного контроля движения печатающей головки.
ВВЕДЕНИЕ Принцип и преимущества линейных направляющих
(I) Принцип работы
Принцип работы линейной направляющей основан на принципе трения качения. Элементы качения (стальные шарики или ролики) катятся внутри дорожки качения между направляющей и ползуном, преобразуя трение скольжения в трение качения. Поскольку трение качения намного меньше, чем трение скольжения, оно значительно снижает трение между движущимися частями и снижает потребление энергии. Кроме того, такой метод прокатки позволяет перемещаться с высокой точностью, позволяя движущимся частям следовать точно по заданной траектории.
(II) Основные преимущества
1. Высокая-точность позиционирования: коэффициент трения качения линейной направляющей чрезвычайно низок, всего около 1/50 от коэффициента трения направляющей скольжения. Кроме того, разница между динамическим трением и статическим трением минимальна, благодаря чему пуск и остановка движущихся частей происходит более стабильно, а точность позиционирования достигает микрометров-микронов. В оборудовании для производства полупроводников, требующем высокой точности, точность линейной направляющей обеспечивает точную обработку чипа.
2. Низкий уровень истирания и длительный срок службы: по сравнению со скользящей направляющей, линейная направляющая позволяет избежать истирания, вызванного обратным потоком масляной пленки. При длительном-использовании линейные направляющие изнашиваются меньше, а срок их службы в несколько раз превышает срок службы направляющих. Это не только снижает частоту и стоимость обслуживания оборудования, но и повышает надежность и стабильность работы оборудования. Высокая-адаптируемость к скорости: прямая направляющая подходит для высокочастотного возвратно-поступательного движения благодаря низкому трению и низким требованиям к мощности привода.. 1.Промышленная робототехника: в области промышленной робототехники линейные направляющие обеспечивают очень точное и быстрое управление движением роботов. Например, линейная направляющая позволяет точно регулировать положение и траекторию сварочного пистолета в сварочном роботе. Это обеспечит стабильность и постоянство качества сварки. Линейная направляющая позволяет сборочным роботам правильно поднимать и размещать детали, делая процесс сборки более быстрым и точным.
2. Станки с ЧПУ: Линейные направляющие являются одним из наиболее часто используемых станков с ЧПУ. Напротив, традиционные направляющие скольжения, как правило, требуют тщательной очистки и обслуживания в случае выхода из строя, что является дорогостоящим и отнимает много времени. Простая смазка: ползунок оснащен встроенным-масленочным ниппелем, который позволяет смазывать вручную или автоматически. Эту конструкцию легко смазывать, и ее можно дополнить в зависимости от условий эксплуатации направляющей для обеспечения наилучших условий смазки. С другой стороны, направляющие скольжения обычно требуют сверления отверстий для смазки, что сложно и приводит к неравномерной смазке.
V. Заключение
Являясь ключевой частью прецизионного оборудования для промышленной автоматизации, линейные направляющие имеют четкое определение, разумную структуру, разнообразие типов, широкий спектр применения, передовые принципы работы и значительные преимущества. Они играют незаменимую роль в повышении точности оборудования, продлении срока его службы и повышении эффективности производства. Благодаря постоянному развитию отраслевых технологий, производительность и область применения направляющих рельсов будут постоянно расширяться и улучшаться, обеспечивая более мощную поддержку отраслевого прогресса и технологических инноваций.
