Linearna pogonska jedinica

Linearna pogonska jedinica je elektromehanički integrirani uređaj koji pretvara rotacijsko kretanje u linearno kretanje. Integriranjem pogonskog motora, mehanizma za prijenos, vodećih komponenti i upravljačkog sustava, linearna pogonska jedinica postiže visoku - preciznost i linearni izlaz visoke stabilnosti, a široko se koristi u opremi za automatizaciju za zamjenu tradicionalnih linearnih pokretača poput cilindara i hidrauličkih cilindara.

Tipična linearna pogonska jedinica sastoji se od četiri temeljne komponente:

1. pogonski motor: pruža izvor napajanja, obično se koristi servo motor ili koračni motor, određuje izlaznu silu i raspon brzine;

2. Mehanizam prijenosa: pretvara rotacijsko gibanje u linearno gibanje, s glavnim tipovima, uključujući kuglične vijke (visoka preciznost, visoko opterećenje), sinkroni pojasevi (velika brzina, dugi hod), zupčanici i stalci (velika opterećenja, niska preciznost) itd.

3. Sustav smjernica: Osigurajte linearnost gibanja, poput linearnih vodiča, klizača itd., Smanjite trenje i izdržavaju radijalne sile;

4. Upravljački sustav: Implementirajte položaj i brzinu zatvorene - Kontrola petlje putem kodera, PLC -a ili kontrolera pokreta za poboljšanje točnosti kretanja.

Princip rada:

Nakon primanja električnih signala, motor stvara rotacijsko gibanje, koje se pretvara u linearni pomak kroz mehanizam za prijenos (poput matice kugličnog vijaka koji se bavi vijkom), pokrećući opterećenje kako bi se izvršilo pokretno kretanje duž vodećeg sustava. Kontrolni sustav nadzire povratne informacije o poziciji u stvarnom vremenu - (poput signala kodera) i prilagođava izlaz motora kako bi se osiguralo da je stvarni pomak u skladu s naredbom, postižući milimeter ili čak točnost pozicioniranja razine mikrometra.

Linearne pogonske jedinice široko se koriste u:

Industrijska automatizacija: pokreti ruku upravljanja montažnim linijama, precizno sklop i zavarivanje robota;

Medicinska oprema: Pozicija CT kreveta, precizan rad kirurških robota;

3C Proizvodnja: precizni pomak za rukovanje poluvodičkim vaferima i inspekciju ploče PCB;

Pametni dom: automatski pogon za električne stolove za dizanje i zavjese;

Logističko skladištenje: mehanizam guranja strojeva za sortiranje i sustav dizanja dizalica.

U usporedbi s tradicionalnim pneumatskim/hidrauličkim sustavima, njegova prednost leži u preciznoj kontroli brzine i položaja, a prikladnija je za inteligentno i prašinu - slobodna radna okruženja.

Možete gledati više projekata ili posjetiti našu video galeriju na YouTubeu: https://www.youtube.com/@tallmanrobotics

Ovdje uvodimo linearnu pogonsku jedinicu, TMS220-CM ​​s podacima kako slijedi:

U usporedbi s tradicionalnim cilindrima i hidrauličkim cilindrima, linearna pogonska jedinica ima značajne prednosti u performansama, kontroliranosti, prilagodljivosti i drugih aspekata. Specifične razlike su sljedeće:

1. veća preciznost kontrole pokreta

Linearna pogonska jedinica postiže zatvorenu - kontrolu petlje kroz servo/stepper motore u kombinaciji s koderima, s točnošću pozicioniranja do 0,01 mm-0,1 mm, a može precizno kontrolirati brzinu, ubrzanje i pomak. Podržava složene načine kretanja poput više brzine, jednolike brzine i promjenjive brzine.

Cilindri/hidraulički cilindri oslanjaju se na pritisak plina/tekućine na pogon, a na njih utječe kompresibilnost medija. Točnost pozicioniranja obično je samo 1 mm-5 mm, a brzina je nekontrolirana (može se otprilike prilagoditi samo kroz ventile za gas), što onemogućuje postizanje složenog planiranja putanja.

2. Jača prilagodljivost izlazne sile i brzine

Izlazna sila (potisak/napetost) i brzina linearne pogonske jedinice mogu se prilagoditi u stvarnom vremenu kroz strujne i impulsne signale. Na primjer, promjenom snage motora, može se fleksibilno prilagoditi opterećenju od 1N-10000N, a raspon brzine pokriva 0,1 mm/s-1000 mm/s kako bi se zadovoljile različite radne uvjete.

Izlazna sila i brzina cilindra/hidrauličkog cilindra određeni su pritiskom izvora zraka/hidrauličkog izvora, a podešavanje zahtijeva zamjenu hardvera poput ventila i promjera cilindra. Fleksibilnost je loša, a postoji fenomen "puzanja" (nestabilnost pri malim brzinama).

3. Bolja prilagodljivost okoliša

Linearna pogonska jedinica nema rizik od srednjeg propuštanja, ne zahtijeva podmazivanje ulja/hidrauličkog ulja, prikladno je za prašinu - slobodna okruženja (poput poluvodiča, medicinskih), proizvodnih linija za proizvodnju hrane ili čistih laboratorija, a ne utječu drastične promjene u temperaturi i stabilnosti na -20 stupnjeva).

Cilindar zahtijeva izvor komprimiranog zraka, na koji se lako mogu utjecati na nečistoće u izvoru zraka (voda, ulje, prašina) i uzrokovati neispravnost; Postoji rizik od curenja nafte i zagađenja okoliša u hidrauličkim cilindrima, a povećanje viskoznosti hidrauličke ulja na niskim temperaturama može smanjiti učinkovitost. Na visokim temperaturama može uzrokovati starenje brtve.

4. niži troškovi potrošnje energije i održavanja

Linearna pogonska jedinica troši samo snagu tijekom rada, s gotovo nikakvom potrošnjom energije u stanju pripravnosti. Komponente jezgre (motor, vodeća šina, vijak) imaju vijek trajanja od preko 10000 sati, a održavanje zahtijeva samo redovito čišćenje vodeće šine i provjeru zatezanja vijaka, bez česte zamjene brtvila ili nadopunjavanja medija.

Cilindri zahtijevaju kontinuirano opskrbu komprimiranim zrakom (zračni kompresori konzumiraju električnu energiju tijekom dugog rada -), dok hidraulički cilindri zahtijevaju hidrauličke crpke za održavanje tlaka, što rezultira velikom potrošnjom energije; A komponente za brtvljenje sklone su habanju, što zahtijeva redovnu zamjenu (u prosjeku održavanje svakih 3-6 mjeseci), što rezultira visokim kumulativnim troškovima održavanja.

5. Inteligentna integracija je prikladnija

Linearna pogonska jedinica može se izravno povezati s PLC -om, industrijskim sabirnicama (poput EtherCat, ModBus) ili IoT sustavima, podržavajući daljinsko nadgledanje i povratne informacije o podacima (poput stvarnog - vremenskog opterećenja, temperature, informacija o položaju), olakšavajući inteligentni raspored i upozorenje automatiziranih proizvodnih linija.

Cilindar/hidraulički cilindar zahtijeva dodatne senzore (poput magnetskih prekidača) za postizanje osnovnog otkrivanja položaja i ne može pružiti povratne informacije o sili, brzini i drugim podacima, što otežava integriranje u inteligentne upravljačke sustave.

6. Fleksibilnija ugradnja i izgled

Linearna pogonska jedinica ne zahtijeva vanjski izvor zraka/hidraulički cjevovod i ima kompaktnu strukturu (integriranje motora, prijenos i komponente vodiča). Može se instalirati pod više kutova kao što je vertikalni, vodoravni i nagnuti prostor za uštedu opreme. Posebno je pogodan za minijaturiziranu i modularnu opremu (poput 3C proizvodne opreme i medicinskih instrumenata).

Cilindri/hidraulički cilindri oslanjaju se na spojeve cjevovoda, a njihov je izgled ograničen položajem izvora plina/hidrauličke stanice. Ako je cjevovod predug, uzrokovat će kašnjenja od odgovora i buke zbog vibracije cjevovoda.

Linearna pogonska jedinica prikladnija je za moderne industrijske potrebe visoke preciznosti, inteligencije i čistoće, posebno u područjima preciznog sklopa, medicinske opreme, izrade poluvodiča i imaju očite prednosti; Međutim, zbog njihove niske troškove i snažne eksplozivne snage, cilindri/hidraulički cilindri i dalje su prikladni za scenarije s niskim preciznim zahtjevima, poput jednostavnih pokreta koji se vraćaju (kao što su žigosanje i rukovanje). S nadogradnjom industrijske automatizacije, linearna pogonska jedinica postupno zamjenjuje tradicionalne komponente pogona tekućine i postaje glavno rješenje linearnog izvršenja.