Come scegliere la soluzione migliore per i sistemi di movimento di precisione

Come componente di trasmissione principale nell'automazione industriale e nelle apparecchiature di precisione, la selezione di guide lineari è direttamente correlato all'accuratezza, all'efficienza, alla vita e alla stabilità dell'attrezzatura. Questo articolo fornirà agli ingegneri un riferimento di selezione sistematico dagli aspetti dei principi di selezione, dei parametri chiave, dei passaggi e delle precauzioni, combinati con scenari di applicazione effettivi.

Analisi dei parametri chiave prima della selezione

1. Capacità di carico e direzione

Tipo di carico: è necessario chiarire il carico statico (forza verticale e laterale) e il carico dinamico (forza di inerzia causata da accelerazione) a carico dell'apparecchiatura.

Direzione del carico: le guide lineari di solito possono resistere a carichi a quattro vie, ma il layout della corsa e la distribuzione del scorrimento delle guide devono essere selezionati in base alla direzione della forza effettiva.

Equilibrio di coppia: la posizione del centro di gravità e la coppia devono essere calcolate in applicazioni complesse per evitare la deformazione o la vita abbreviata delle guide a causa della forza irregolare.

2. Livello di precisione

Selezionare il livello ordinario (± 50μm), livello di precisione (± 10μm) o livello di precisione ultra-alto (± 5μm) in base ai requisiti dell'applicazione. Ad esempio, le apparecchiature a semiconduttore richiedono una precisione di posizionamento a livello di nanometro e le guide di precisione ultra-alta devono essere selezionate.

3. Tipo di guida e materiale

Selezione del tipo:

Rolling Guide (sfera/rullo): bassa attrito, alta velocità, adatto per l'elaborazione ad alta velocità e il posizionamento di precisione.

Guida scorrevole: forte capacità di carico, adatta a scenari a carico pesante e a bassa velocità.

Adattamento materiale:

Acciaio al carbonio: carico elevato, adatto per l'industria pesante;

Acciaio inossidabile: resistente alla corrosione, adatto per ambienti umidi o corrosivi;

Lega di alluminio: leggero, adatto per attrezzature mediche o scenari di carico chiaro.

4. Adattabilità ambientale

Ambienti come alta temperatura, umidità, polvere o media corrosivi richiedono rivestimenti resistenti ad alta temperatura, design a prova di polvere sigillati o soluzioni di lubrificazione speciali.

Passaggi di selezione della guida lineare

1. Requisiti chiari

Determinare la velocità di movimento, l'accelerazione, la lunghezza della corsa e il limite di spazio di installazione dell'attrezzatura28.

2. Calcola il carico e la vita

Calcola la capacità di carico della guida in base alla formula di carico (come il carico nominale statico e il carico nominale dinamico) e fare riferimento alla formula di calcolo della vita fornita dal produttore (come la vita nominale L10) per valutare il ciclo di manutenzione.

3. Selezionare le specifiche della guida

Guida Larghezza: più ampia è la larghezza, più forte è la rigidità e la capacità di carico. Le specifiche comuni sono da 15 mm a 45 mm.

Livello di precarico: nessun precarico, precarico di luce, precarico medio o precarico pesante. Maggiore è il precarico, più forte è la rigidità, ma la resistenza all'attrito aumenta.

4. Lubrificazione e design di manutenzione

Scegli un sistema di lubrificazione centralizzata o auto-lubrificante, pulisci la polvere regolarmente e aggiungi grasso per ridurre l'usura.

Scenari di applicazione tipici e casi di selezione

1. Machine Tool CNC

Requisiti: alta ripetibilità (± 5μm), alta rigidità.

Selezione: guida a rulli di precisione ultra-alta, acciaio al carbonio, progettazione di precarico pesante, con sistema di feedback a circuito chiuso.

2. Robot industriale

Requisiti: movimento flessibile con più gradi di libertà, resistenza a frequenti inizi e fermati.

Selezione: guida a sfera a basso attrito, acciaio inossidabile, struttura di tenuta a prova di polvere.

3. Attrezzatura a semiconduttore

Requisiti: posizionamento nano-livello, resistenza all'ambiente della stanza pulita.

Selezione: Guida a flusso d'aria o Guida a sospensione magnetica, grado di precisione ultra-alta, soluzione di lubrificazione senza polvere.

Incomprensioni comuni e precauzioni nella selezione

Ignorare l'impatto del carico dinamico: Solo la considerazione del carico statico può causare il fallimento della guida a causa del sovraccarico di forza inerziale durante il movimento ad alta velocità.

Inseguimento eccessivo di alta precisione: L'uso di guide di precisione ultra-alta in scenari non di precisione aumenterà i costi e i voti ordinari possono soddisfare le esigenze.

Adattamento ambientale insufficiente: La mancata selezione del design protettivo per la polvere o gli ambienti corrosivi accorciano notevolmente la vita della guida.

Installazione e manutenzione impropri: L'adeguamento inadeguato del precarico o la mancanza di lubrificazione influenzerà direttamente l'accuratezza e la stabilità del movimento.

Riepilogo

La selezione di guide lineari deve considerare in modo completo più fattori come carico, accuratezza, ambiente, costi, ecc. E regolarle in modo flessibile in base agli scenari di applicazione effettivi. Attraverso il calcolo scientifico, i parametri di abbinamento ragionevoli e la manutenzione regolare, le prestazioni delle guide possono essere massimizzate e la durata dell'attrezzatura può essere estesa. Si consiglia di comunicare completamente con fornitori e ingegneri all'inizio della selezione e utilizzare strumenti professionali (come il software di calcolo del carico) per ottimizzare la soluzione per garantire un equilibrio tra efficienza e affidabilità.

Se è necessario saperne di più sui parametri del modello specifici o sui casi di applicazione, è possibile fare riferimento al manuale di selezione o ai documenti tecnici forniti dal produttore.