V průmyslové automatizaci a přesných strojích hraje lineární vodicí kolejnice důležitou roli jako hlavní součást. Stejně jako mechanické „dráhy“ umožňují pohyblivým součástem pohybovat se ve velmi-přesné přímce s vysokým-zátěžem a zároveň umožňují stabilitu točivého momentu a pohybu, což poskytuje pevný základ pro řadu přesných operací. Tento dokument prozkoumá definici, základní strukturu, hlavní typy, aplikační scénáře, pracovní principy a výhody lineární vodicí kolejnice s cílem poskytnout komplexní pochopení této důležité mechanické součásti.
Popis produktů
(I) Definice
Lineární vedení, známá také jako lineární nebo posuvná kolejnice, hlavně podpírá a vede pohyblivé části tak, aby se mohly vratně pohybovat v daném směru. Tato vedení jsou zvláště vhodná pro aplikace, jako jsou CNC obráběcí stroje a průmyslové roboty, které vyžadují vysokou přesnost a vysoké zatížení. Lineární vedení zajišťují přesný pohyb pohyblivých částí, což umožňuje-kvalitní zpracování a výrobu.
(II) Základní struktura
1. Základní komponenty
Mezi základní komponenty lineární vodicí kolejnice patří vodicí kolejnice, jezdec a rolovací tělo. Vodicí kolejnice je pevný prvek, který poskytuje stabilní dráhu pro pohyb posuvného bloku. Jezdec je pohyblivá součást, spojená s pohyblivou částí a pohybující se lineárně po vodicí kolejnici. Valivá tělesa, obvykle ocelové kuličky nebo válečky, se odvalují mezi vodicí kolejnicí a jezdci, aby se snížilo tření a zajistil se hladký pohyb.
2.Systémové komponenty
1. Rolovací oběhový systém: Systém se skládá z kluzného vedení, vodicí kolejnice, koncovek, ocelových kuliček a držáků kuliček. Koule obíhá po oběžné dráze mezi jezdcem a vodicí lištou a T-kus zajišťuje, že je koule rovnoměrně rozmístěna, aby se zabránilo kolizím, čímž se určuje hladkost pohyblivých částí. Například u vysokorychlostních-obráběcích strojů CNC může dobře{4}}navržený systém válcování oběhu zajistit rychlý a přesný pohyb držáku nástroje a zlepšit efektivitu zpracování.
2. Mazací systém: Mazací systém zahrnuje konektory olejové trysky a olejové trubky pro podporu bočního vstřikování nebo automatického mazání. Pravidelné vstřikování maziva mezi vodicí lištu a jezdce může snížit tření, snížit opotřebení a prodloužit životnost vodicí lišty. V některých automatizovaných výrobních linkách zajišťují automatické mazací systémy mazání v reálném čase- v závislosti na provozním stavu vodicí kolejnice, což zajišťuje, že zařízení je vždy v dobrém stavu mazání. Systém kontroly prachu: systém kontroly prachu se skládá ze škrabky oleje, prachového těsnění a kovové škrabky. V průmyslovém prostředí se prach a nečistoty mohou snadno dostat do vodicích lišt a ovlivnit jejich normální provoz. Systém kontroly prachu může účinně blokovat vnější znečišťující látky a zabránit jim v poškození vodicích kolejnic a valivých těles. Například na montážních linkách pro elektroniku systémy pro kontrolu prachu brání ulpívání prachu na vodicích lištách, což zajišťuje přesnost montáže.
Hlavní typy lineárních vedení a jejich aplikace
(I) Hlavní typy
1. Podle struktury
1. Kuličková lineární vedení: Tato vedení používají jako valivé prvky ocelové kuličky, které poskytují nízké tření a vysokou přesnost. Pro svůj vynikající výkon je kuličková lineární vodicí kolejnice široce používána v CNC obráběcích strojích a robotech. U CNC obráběcích strojů zajišťuje kuličkové lineární vedení vysoce přesný-pohyb držáku nástroje a realizuje přesné obrábění složitých dílů.
2. Válečková drátěná vedení: Tato používají válcové válečky jako valivé prvky, které poskytují vyšší nosnost než kuličková drátěná vedení. Proto je válečková lineární vodicí kolejnice vhodnější pro velké děrovací stroje, vstřikovací stroje a další zařízení s velkým zatížením. Mezi nimi válečková vodicí kolejnice vydrží větší zatížení a zajistí stabilní provoz.
3. Válečková lineární vedení: Válečky jsou v přímém kontaktu s vodicí lištou, díky čemuž je tato konstrukce vhodná pro nízkorychlostní aplikace na dlouhé vzdálenosti. Například v logistických dopravních systémech mohou válečková vedení dobře vést zboží na velké vzdálenosti. Byly pomalé, ale zvládnou spoustu nákladu.
4. Válcová lineární vedení: Válcová vedení je relativně jednoduchá konstrukce, obvykle používaná pro malé automatické přístroje a laboratorní zařízení, jako jsou lehká zařízení. Válcová lineární vedení se snadno instalují a udržují a náklady jsou relativně nízké.
2. Podle vlastností tření
1. Valivá kolejnice s valivým třením: Vodicí kolejnice s valivým třením je hlavním typem lineární vodicí kolejnice, využívající valivé prvky k dosažení valivého tření s výhodami nízkého tření a hladkého pohybu.
2. Kluzná třecí vodicí lišta: Jedná se o tradiční typ vodicí lišty, která spoléhá na klouzání mezi kluznými třecími plochami. Přestože je konstrukce jednoduchá, tření je velké a rychlé a je postupně nahrazováno valivým třením vodicí kolejnice. Vedení kapalinového tření: Využívá speciální metodu mazání k vytvoření kapalinového mazacího filmu pro kapalinové tření. Tento typ vodicí lišty je vhodný pro speciální aplikace, které vyžadují vysokou přesnost a tření, ale je také drahý a složitý na údržbu.
(II) Aplikační scénáře
1. Průmyslová robotika: Lineární vedení poskytují robotům velmi přesné a velmi rychlé řízení pohybu v oblasti průmyslové robotiky. Například lineární vedení mohou přesně regulovat polohu a dráhu svařovací pistole ve svařovacích robotech. Tím je zajištěno, že kvalita svařování je stabilní a konzistentní. Lineární vodicí lišta umožňuje montážním robotům správně nabírat a pokládat díly, což zrychluje a zpřesňuje proces montáže.
2. CNC obráběcí stroje: Lineární vodicí kolejnice se nejčastěji používají v CNC obráběcích strojích. Přímé lineární umožňuje vysoce přesný přímý pohyb držáků nástrojů a zásobníku, což zajišťuje přesnost velikosti a kvalitu povrchu obráběných dílů. U frézek umožňuje lineární vodicí kolejnice přesné řezání nástroje po předem stanovené dráze. U brusky lineární vodicí lišta zajišťuje, že brusný kotouč je stejnoměrný vůči obrobku.
3. Automatizované výrobní linky: Manipulace s materiálem a montážní moduly v automatizovaných výrobních linkách se spoléhají na vodicí kolejnice. Vezměme si například stroje na výrobu masek, vodicí lišta drátu vede přesný pohyb a montáž součástí masky na výrobní lince, což zvyšuje efektivitu výroby. V montážních linkách elektroniky může vodicí lišta zaručit přesné umístění elektronických součástek a zaručit kvalitu produktu.
4. Lékařské přístroje: V oblasti lékařských přístrojů zajišťují drátěná vedení přesné umístění zobrazovacích přístrojů, chirurgických robotů atd. Například u CT skenerů lineární vedení umožňují přesný pohyb inspekční hlavice ve třech rozměrech pro získání jasného obrazu. U chirurgických robotů drátěná vodítka pomáhají lékařům přesně kontrolovat polohu a pohyb chirurgických nástrojů, čímž zlepšují chirurgický úspěch a bezpečnost.
V. 3D tisk: Při 3D tisku řídí přesný pohyb tiskové hlavy ve 3D lineární vodiče. V kovových 3D tiskárnách přesnost lineárních vedení přímo ovlivňuje přesnost velikosti a kvalitu povrchu tištěných dílů. Přesného zpracování složitých kovových dílů lze dosáhnout přesným řízením pohybu tiskové hlavy.
ÚVOD Princip a výhody lineárních vedení
(I) Pracovní princip
Princip činnosti lineární vodicí kolejnice je založen na principu valivého tření. Valivá tělesa (ocelové kuličky nebo válečky) se odvalují uvnitř oběžné dráhy mezi vodicí kolejnicí a saněmi a přeměňují kluzné tření na valivé tření. Protože valivé tření je mnohem menší než kluzné tření, výrazně snižuje tření mezi pohyblivými částmi a snižuje spotřebu energie. Kromě toho tato metoda odvalování umožňuje pohyb s vysokou přesností a umožňuje pohyblivým dílům přesně sledovat zamýšlenou trajektorii.
(II) Hlavní výhody
1. Vysoce-přesné polohování: koeficient valivého tření lineární vodicí kolejnice je extrémně nízký, pouze asi 1/50 kluzné vodicí kolejnice. Kromě toho je rozdíl mezi dynamickým třením a statickým třením minimální, takže spouštění a zastavování pohyblivých částí je stabilnější a přesnost polohování dosahuje mikrometrů. V zařízeních pro výrobu polovodičů, která vyžadují vysokou přesnost, zajišťuje přesnost lineární vodicí kolejnice přesné zpracování čipu.
2. Nízká abraze a dlouhá životnost: Ve srovnání s kluznou vodicí kolejnicí se lineární vodicí kolejnice vyhýbá otěru způsobenému zpětným tokem olejového filmu. Při dlouhodobém-používání se lineární vodicí kolejnice méně opotřebovávají a mají několikanásobně vyšší životnost než kluzné kolejnice. To nejen snižuje frekvenci a náklady na údržbu zařízení, ale také zlepšuje spolehlivost a stabilitu zařízení. Vysokorychlostní-Adaptabilita: Přímá vodicí kolejnice je vhodná pro vysokofrekvenční vratný pohyb kvůli nízkému tření a nízkým nárokům na hnací sílu. 1.Průmyslová robotika: V oblasti průmyslové robotiky umožňují lineární vedení robotům velmi přesné a rychlé řízení pohybu. Například lineární vodicí lišta může přesně regulovat polohu a dráhu svařovací pistole ve svařovacím robotu. Tím bude zajištěna stabilita a stálost kvality svařování. Lineární vodicí lišta umožňuje montážním robotům správně nabírat a umisťovat díly, čímž je proces montáže rychlejší a přesnější.
2. CNC obráběcí stroje: Lineární vodicí lišty jsou jedním z nejčastěji používaných CNC obráběcích strojů. Naproti tomu tradiční kluzná vedení mají tendenci vyžadovat důkladné škrábání a údržbu, když selžou, což je nákladné a časově náročné. Snadné mazání: Jezdec má vestavěnou -maznici, která umožňuje ruční nebo automatické mazání. Tato konstrukce se snadno maže a může být doplněna podle provozních podmínek vodicí lišty o vodicí lištu, aby byl zajištěn nejlepší stav mazání. Na druhou stranu kluzné vodicí lišty obvykle vyžadují vrtání otvorů pro mazání, což je komplikované a má tendenci vést k nerovnoměrnému mazání.
V. Závěr
Lineární vedení jako klíčová součást přesných strojních zařízení pro průmyslovou automatizaci má jasnou definici, přiměřenou strukturu, různé typy, širokou škálu aplikací, pokročilé pracovní principy a významné výhody. Hrají nezastupitelnou roli při zlepšování přesnosti zařízení, prodlužování životnosti zařízení a zvyšování efektivity výroby. S neustálým pokrokem v průmyslové technologii se výkon a oblast použití drátěných vodicích kolejnic bude neustále rozšiřovat a zlepšovat, což poskytuje účinnější podporu pro průmyslový pokrok a technologické inovace.
