Lineaarisen ohjaustien asennus: 3 avainkohtaa tarkkuuden takaamiseksi

A lineaarinen opastevoidaan valita oikealla kuormituksella ja tarkkuudella, mutta huono asennus voi silti aiheuttaa ylimääräistä sisäistä kuormitusta. Monissa tarkkuusliikejärjestelmissä yleisimmät ongelmat johtuvat kiskon yhdensuuntaisuusvirheestä, pystysuuntaisesta kiskon poikkeamasta ja lohkon korkeuden siirtymisestä.

Nämä asennusvirheet eivät ehkä ole aluksi ilmeisiä. Akseli voi silti liikkua, muttalineaarinen ohjauslohkovoi kantaa ylimääräistä sivukuormaa tai momenttikuormaa. Ajan myötä tämä voi lisätä kitkaa, vähentää liikkeen sujuvuutta, vaikuttaa paikannustarkkuuteen ja lyhentää käyttöikää.

Tämä opas keskittyy kolmeen avainkohtaan lineaarisen johteiden asennuksessa: kiskon yhdensuuntaisuus P1, pystysuora kiskon siirtymä S1 ja lohkopoikkeama S2 / ΔH. Näiden kolmen kohdistustekijän hallitseminen auttaa ohjainrataa säilyttämään suunnitellun tarkkuuden, jäykkyyden ja käyttöiän.

Miksi asennusgeometrialla on väliä

Lineaarinen ohjausrata on tarkkuus vierivä liikekomponentti. Kisko ja lohko on suunniteltu kuljettamaan kuormaa vierintäelementtien läpi ohjatun radan rakenteen sisällä. Jos kisko pakotetaan seuraamaan epätasaista tai väärin kohdistettua asennusalustaa, sisäinen kuorman jakautuminen lohkon sisällä muuttuu.

Itse kiskoa ei saa käyttää huonon asennuspinnan korjaamiseen. Jos alusta ei ole tasainen, referenssireuna ei ole suora tai kaksi kiskoa eivät ole kohdakkain oikein, lohkoon voi kohdistua ylimääräistä kitkaa ja epänormaalia sisäistä voimaa. Tämä voi lyhentää todellista käyttöikää, vaikka valitulla ohjausradalla olisi riittävä nimellinen kantavuus.

Ennen kuin asennat lineaarisen ohjaimen, tarkista perusasennusehdot:

• Puhdista asennuspinta, kiskon alusta ja referenssiolake.
• Poista purseet, lastut, ruoste, pöly ja öljylika.
• Tarkista, onko asennusalusta riittävän tasainen ja jäykkä.
• Varmista, että referenssireuna on suora ja sopii kiskon sijoitukseen.
• Kiristä ensin pultit kevyesti ennen lopullista kohdistusta ja kiristystä.

Kolme keskeistä asennusvirhettä ohjattavaksi

Kaksikiskoisessa lineaarisessa ohjausratajärjestelmässä asennuksen tarkkuuteen vaikuttaa pääasiassa kolme geometrista virhettä: kiskon yhdensuuntaisuus, pystysuora kiskon siirtymä ja lohkopoikkeama. Nämä virheet aiheuttavat erilaisia ​​sisäisiä kuormituksia.

Keskeinen kohta 1: Rautatien rinnakkaisuus P1

Kiskojen yhdensuuntaisuus on yksi tärkeimmistä tekijöistä lineaarisen johteen asennuksessa. Monissa teollisuuskoneissa yleisin asettelu on kaksi-kisko, neljä{2}}lohkoa. Kun kaksi kiskoa asennetaan rinnakkain, niiden välisen etäisyyden tulee pysyä sallitun yhdensuuntaisuustoleranssin sisällä.

Jos yhdensuuntaisuusvirhe ylittää sallitun arvon, lohkot pakotetaan sivuttain liikkeen aikana. Tämä lisää sivuttaiskuormitusta ohjaimen sisään, lisää ajovastusta ja voi aiheuttaa vierintäelementtien ja kulkuteiden epätasaista kulumista.

Käytännön asennusehdotuksia ovat mm.

• Käytä yhtä kiskoa vertailukiskona ja kohdista se ensin huolellisesti.
• Älä kiristä toissijaista kiskoa kokonaan ennen kuin olet tarkistanut täyden iskun liikkeen.
• Käytä mittakelloa, suoraviivaa, mittaristoa tai liitäntälevyä tarkkuusvaatimuksen mukaan.
• Siirrä pöytää tai vaunua hitaasti koko iskun läpi tarkistaaksesi tiukat kohdat.
• Vältä luottamasta vain visuaaliseen kohdistukseen tai karkeisiin ekstruusioreunoihin tarkkuusasennuksessa.

Vähemmän kriittisissä sovelluksissa kelluva kohdistus voi silti olla hyväksyttävä. Korkean-tarkkuuden automaatio- tai CNC-laitteistoissa vertailukisko ja toisiokisko tulee kohdistaa valmistajan toleranssivaatimusten mukaisesti.

Avainkohta 2: Pystysuora kiskon siirtymä S1

Kun kaksi kiskoa asennetaan rinnakkain, myös niiden korkeussuhteella on merkitystä. Pystysuora kiskon siirtymä, usein merkitty S1:ksi, viittaa kahden kiskon väliseen korkeuseroon. Vaikka kiskot olisivat ylhäältä katsottuna yhdensuuntaiset, korkeusero voi silti aiheuttaa sisäisen momenttikuorman.

Jos toinen kisko on korkeammalla kuin toinen, liikkuva pöytä voi vääntyä hieman, kun lohkot liikkuvat kiskoja pitkin. Tämä luo lohkoihin vierintämomentin. Seurauksena voi olla suurempi kitka, epätasainen käyntituntuma, epänormaali melu tai lyhentynyt käyttöikä.

S1 liittyy läheisesti kiskojen etäisyyksiin ja esikuormitukseen. Korkeampi esijännitysohjain on herkempi asennusvirheelle, joten sallittu pystysuuntainen siirtymä pienenee. Jos asennuspinta ei täytä vaadittua korkeustoleranssia, pienempi esijännitys tai tarkempi lohko voi olla sopivampaa.

Kun tarkastat pystysuoran kiskon siirtymän, insinöörien tulee ottaa huomioon:

• Asennusalustan tasaisuus ja koneistustarkkuus.
• Kahden kiskon välinen etäisyys.
• Lohkojen esilatausaste valittu.
• Ohjauslohkojen korkeustoleranssi.
• Voiko koneen runko vääntyä kuormituksen alaisena.

Avainkohta 3: Lohkopoikkeama S2 ja lohkon korkeusero ΔH

Kun useita lohkoja käytetään samalla kiskolla tai yhdistettynä samaan liikkuvaan alustaan, lohkojen välinen korkeus- ja sijaintisuhde tulee tärkeäksi. Lohkopoikkeama, joka on usein merkitty S2:ksi, voi luoda pitching-momentteja lohkoihin ja liikkuvaan pöytään.

Jos kaksi samalla akselilla olevaa lohkoa eivät ole samalla korkeudella tai ne pakotetaan pöytärakenteeseen, liikkuva alusta voi vääntyä. Tämä ei vaikuta vain sileyteen; se voi myös tuottaa epätasaista sisäistä kuormitusta ohjauslohkojen sisällä.

Myös lohkojen välinen korkeusero ΔH tulee tarkistaa. Jos todellinen korkeusero asennuksen jälkeen ylittää sallitun arvon, järjestelmä voi vaatia lyhyempiä lohkoja, tarkempia lohkoja, parempaa asennuspinnan työstöä tai pöydän rakenteen korjausta.

Voit vähentää lohkopoikkeama-ongelmia seuraavasti:

• Käytä lohkoja, joiden tarkkuus on sopiva vaaditun alustan tarkkuuden saavuttamiseksi.
• Vältä sekoittamasta eri tarkkuuslaatuja tai epävarmoja vaihtolohkoja yhdellä tarkkuusakselilla.
• Tarkista pöydän asennuspinta ennen lohkopulttien kiristämistä.
• Kiristä lohkon kiinnityspultit vähitellen ja tasaisesti.
• Siirrä pöytää koko iskun läpi ja tarkista vastuksen vaihtelut ennen lopullista käyttöä.

Muut asennuksen tarkastukset ennen käyttöä

P1:n, S1:n ja S2:n lisäksi useat perusasennuksen yksityiskohdat vaikuttavat lineaarisen ohjausratajärjestelmän lopulliseen suorituskykyyn. Nämä tarkastukset ovat erityisen tärkeitä CNC-koneille, automaatiolaitteille, lineaarisille moduuleille, tarkastusjärjestelmille ja muille tarkkuusliikesovelluksille.

Miksi esilataus tekee asennuksen tarkkuudesta tärkeämmän?

Esijännitys parantaa jäykkyyttä vähentämällä lohkon ja kiskon välistä sisäistä välystä. Esijännitys tekee kuitenkin myös ohjaimesta herkemmän asennusvirheille. Jos kiskot eivät ole yhdensuuntaisia ​​tai korkeusero on liian suuri, esijännitysvoima ja asennusvirhe voivat yhdistyä liialliseksi sisäiseksi kuormitukseksi.

Tästä syystä korkeampi esijännitysohjain edellyttää tarkempaa asennusalustaa, parempaa kiskojen kohdistusta ja tiukempaa P1-, S1- ja S2-ohjausta. Jos koneen alusta ei pysty tarjoamaan riittävää asennustarkkuutta, erittäin korkean esijännityksen valitseminen ei välttämättä paranna suorituskykyä ja voi lyhentää käyttöikää.

Käytännön valinnassa esijännitysluokka, tarkkuusluokka, kiskojen etäisyys, lohkojen määrä ja asennuspinnan laatu tulee ottaa huomioon yhdessä.

Johtopäätös

Oikea lineaarijohteiden asennus ei tarkoita vain kiskon kiinnittämistä pulteilla. Tärkeintä on ohjata ohjausratajärjestelmän geometriaa siten, että kisko ja lohko voivat liikkua ilman tarpeetonta sisäistä voimaa.

Kaksikisko- tai moni-lohkojärjestelmissä kolme tärkeintä asennuskohtaa ovat kiskon yhdensuuntaisuus P1, pystysuora kiskon siirtymä S1 ja lohkopoikkeama S2 / ΔH. Jos nämä virheet hallitaan vaaditun toleranssin sisällä, lineaarinen ohjausrata voi säilyttää paremman sileyden, tarkkuuden, jäykkyyden ja käyttöiän.

Tarkkojen CNC-koneiden, automaatiolaitteiden ja lineaaristen moduulien kohdalla insinöörien tulee valmistella asennusalusta huolellisesti, kohdistaa referenssikisko oikein, tarkistaa toissijainen kisko ja testata täysi -iskuliike ennen käyttöä.