Linearni moduli

Linearni moduli su precizni elektromehanički integrirani Devičić koji može pretvoriti rotacijski prijedlog u linearnu kretanju. Linearni moduli su integrirani linearni sistem pokreta koji integrira prijenos, smjernice i pogonske komponente u modularne jedinice kroz standardizirani dizajn, omogućavajući precizan linearna kontrola pomicanja. Linearni moduli se široko koriste u polju automatizacije i efikasno su rješenje za zamjenu tradicionalnih decentraliziranih linearnih pokretačkih mehanizama. Njegova osnovna karakteristika je pojednostaviti proces dizajna opreme, poboljšati tačnost pokreta i stabilnost, uz smanjenje troškova ugradnje i održavanja.

Budući da je korporacija THK prvi put postigla komercijalizaciju u Japanu 1980-ih, razvoj linearnih modula prošao je kroz tri faze:

1). Postepeni mehanički prenosni (1980-2000): usredsređen oko kugličnih vijaka i kliznih vodiča

2). Make Mehatronike (2000-2015): integrirani dizajn vožnje motora i modula

3). Inteligentna IOT faza (2015- sadašnjost): inteligentan modul integrirajući senzore i komunikacijske sučelje

Do 2023. godine, globalna veličina tržišta dostići će 6,2 milijarde američkih dolara (prema Qiresearch podacima), a Kina postaje najveća tržište proizvodnje i primjene, čine 38%.

1. Osnovna struktura i princip radnog odnosa linearnih modula

a. Prenosni sistem:

Kuglični vijak: prečnik 6-50mm, olovo 1-20 mm, nivo tačnosti C3-C7

Sinhroni pojas: poliuretan materijal, širina 10-100mm, maksimalna brzina 5m / s

Linearni motor: potisak bez goreg raskohana može doći do 3000n, dok neuredno može doći do 20kn

b. Sistem za vođenje:

Vodič za kuglice: četverored kuglične strukture, ocijenjeno dinamičko opterećenje 1-50kn

Vozina valjka: Rigidnost se povećava za 3 puta, pogodna za teške - carine aplikacije

Cross Roller vodilica: Bi - Usmjerenost jednako kruta, koristi se za preciznu mjernu opremu

2. Pogon kontrole linearnih modula:

Servo motor: 23-130 Specifikacija prirubnice, uparena sa apsolutnim koderom od 17/23 bita

Kopčani motor: 1,8 stupnjeva korak korak, pododjeljak do 25600 impulsa / rev

Kontrola zatvorene petlje: Ponovljivost pozicioniranja ± 0,005 mm, fluktuacija brzine<1%

3.Komerširovanje ključnih tehničkih parametara linearnih modula.

4. Inovativni tehnološki proboj u linearnim modulima

a. Hibridna tehnologija pogona:

Kompozitni modul "vijka + linearnog motora" koji je razvio TM kombinira visoku preciznost (± 1 μ m) i veliku brzinu (2m / s)

TM-ov magnetski modul za lečenje smanjuje otpor trenja za 90%

b. Inteligentni sistem za nadgledanje:

THK-ov integrirani senzor serije ILM može predvidjeti status habanja olovnih vijaka

HIWIN-ov pametni modul opremljen je kompenzacijom temperature, smanjujući grešku u termičkoj deformaciji za 60%

c. Primjena novih materijala u linearnim modulima:

Vodič za karbonska vlakna (težina smanjena za 40%)

Keramički kuglični ležajevi (život su porasli za 3 puta)

5. U dubinskoj analizi industrijskih aplikacija linearnih modula

a. Izrada poluvodiča:

Lotografija Machine Workbench: Korištenje zračnih ležajeva i linearnih motornih modula, s tačnošću pozicioniranja ± 1nm

Rukovanje reziom: Modul čistoće klase 1, puštanje na čestica<5/ft ³

b. Nove energetske baterije:

Polarno rezanje: linearni modul u kombinaciji sa vizuelnim sistemom, brzina rezanja 120m / min

Slaganje ćelija: Six Axis modul povezivanje, tačnost slaganja ± 0,1 mm

c. Medicinska oprema:

Hirurški robot: Nano-nivoski modul postiže 0,1 stepen zajedničke kontrole

Genski sekvenciranje: 96 kanalan modul pipetiranja, fluks se povećao za 50 puta

d. Novi prikaz:

OLED isparavanje: MULTI - Grupna sinhrona kontrola grupe, greška u pozicioniranju<3 μ m

Rezanje stakla: Gantry modul sistem s ubrzanjem 2G

6.Metodologija selekcije inženjerstva linearnih modula

a. Analiza opterećenja: statičko opterećenje manje od ili jednako 50% nazivnog opterećenja,

Dinamička opterećenja zahtijevaju izračunavanje podudaranja inercije (inercijski omjer<30:1)

b. Provjera tačnosti: Razmislite o zaklonju (<0.05mm) and walking parallelism (<0.02mm/300mm)

Kompenzacija toplotne deformacije (0,5 μ m / stepen)

c. Proračun života: Formula za vijek trajanja kuglice: l 10= (c / p) ^ 3 × 10 ^ 6 revolucije u minuti

Životni vijek vođica: l =50 × (c / p) ^ (10/3) × 10 ^ 3km

7. Fruturni razvojni trendovi linearnih modula

a. Minijarizacija: nano modul nivoa (moždani udar 50mm, tačnost 10nm)

b. Inteligencija: samo regulacijski modul integrirajući AI algoritme

c. Zelening: Pogonski sistem za oporavak energije (ušteda 30% energije)

d. Standardizacija: ISO 18758-2 Međunarodni standard ubrzava popularizaciju

Prema predviđanju Boston Consulting Grupe, očekuje se da će globalno tržište linearnog modula prelaziti 10 milijardi dolara do 2028. godine, uz godišnju stopu rasta u medicinskim i poluvodičkim sektorima koji ostaju iznad 18%. Uz implementaciju kineskog plana "14. petogodišnjeg" za razvoj inteligentne proizvodnje, domaći moduli se kreću prema preciznom nivou 0,5 μ m, a brzina zamjene uvoza ubrzava.

Dobrodošli ste da gledateViše projekataili posjetite našu video galerijuYouTube:https://www.youtube.com/@tallmanrobotics

Linearni moduli sa kugličnim vijkom za opšte okoliš iz Tallman Robota imaju sljedeće serije:

Linearni modul olova za čisto okruženje iz Tallman Robota ima sljedeće serije TM - S - Cr

Linearni modul duge moždanog udara za opće okruženje TM - SL - CM

Pokrivač orguljaLinearna vijka vodootporne vodeModulTM - SF

Linearni modul vremena za opće okruženje TM - b - cm

Linearni modul vremena za prašinu - otporne okoline TM - B - CR

Pokrivač orguljaLinearna remena otporno na voduModulTM - BF

Evropski modul za vremenski remen za prašinu TM - EB

Koje su klasifikacije linearnih modula?

Linearni moduli mogu se klasificirati na temelju dimenzija kao što su režim prijenosa, vrste pogona i strukturalnog oblika. Različite vrste imaju značajne razlike u performansama i primjenjivim scenarijima. Specifične klasifikacije su sljedeće:

1. Klasificiran metodom prenosa jezgre (najčešće korištena metoda klasifikacije)

1). Linearni modul za vijčani pogon

Korištenje vijaka kao što je komponenta za prijenos jezgre, rotacijski pokret pretvoren u linearno kretanje kroz meshing vijka i matice.

Vrsta podjele:

Kuglični vijčani modul: Lopta služi kao srednji medija, sa efikasnošću prenosa od 85% -95% i velikom preciznošću (Pogreška pozicioniranja manja ili jednaka na ± 0,01 mm), pogodna za precizne scenarije, poput preciznih scenarija, poput poluvodičkih opreme i instrumenata ispitivanja.

Trapezoidni vijčani modul: Klizni prijenos trenja, efikasnost od 20% - 40%, niska cijena i samo - zaključavanje (moć - isključeno Anti pad), pogodno za veliko opterećenje (poput platforme za podizanje i civilna oprema).

Značajke: Snažan nosivost (do nekoliko tona), umjerena brzina (obično manja ili jednaka 1m / s) i kontroliranu preciznost.

2). Linearni modul pogona sinhronog pojasa

Sastoji se od sinhronog pojasa, remenice i vodilice, motor vozi remenice za rotiranje, a sinhroni pojas vozi klizač za pomicanje u ravnu liniju.

Značajke: brza brzina (do 2 - 5m / s), dugačka putovanja (može se učvrstiti do 10m ili više), niže cijene od vijčanih modula, ali niža tačnost (Pozicioniranje ± 0,1-0 mm), pogodno za prenošenje velike brzine (kao što su strojevi za sortiranje, laserska oprema za rezanje).

3). Linearni motorni modul motora

Bez mehaničkih prijenosnih komponenti, linearni prijedlog direktno vozi elektromagnetskom silom statora i rotora.

Značajke: visoka preciznost (greška pozicioniranja manja ili jednaka ² 0,001 mm), veliko ubrzanje (do 50m / s ²), bez habanja, dugih vijek trajanja, ali za vijčani moduli), koji zahtijevaju podršku za hlađenje, pogodan za vrhunske scenarije, poput poluvodiča i preciznog mjerenja.

4). Linearni modul za prijenos stalak i zupčanika

Motor vozi zupčanik za rotiranje, a mrežice zupčanika sa stalak za postizanje linearnog pokreta.

Značajke: Gotovo beskonačno putovanje (stalak se može spajati), snažan nosivost (pogodan za tonu razine), ali niska tačnost (± 0,1-1 mm), pogodno za tešku opremu (kao što su ase za teške opreme (kao što su Axis assal oprema).

2. Popravlja se prema vrsti pokretačke snage

1). Električni linearni moduli

Upotreba motora (servo motori, stepper motori, DC motori) kao brzina i kontrola i položaj kroz električne signale je glavni izbor za industrijsku automatizaciju.

Prednosti: Snažna kontroličnost, sposobna za postizanje zatvorenog preciznog pozicioniranja i široke prilagodljivosti.

2). Pneumatski linearni moduli

Pokreće se komprimiranim zrakom i pokretajući cilindar za pomicanje klizača, ima jednostavnu strukturu i nisku cijenu.

Nedostaci: mala tačnost (ovisna o tlaku izvora plina, pogreška pozicioniranja ± 1 - 5mm), nekontroliranu brzinu, pogodno za scenarije sa niskim ekipom (kao što su jednostavne akcije guranja i prebacivanja).

3). Hidraulički linearni moduli

Pokreće hidraulično ulje, izlazi visoki potisak (do desetina tona) kroz hidraulične cilindre, pogodne za ultra teške scenarije tereta, poput metalurške opreme i teške mašine.

Nedostaci: Sistem je složen (zahtijeva hidrauličke pumpe i cjevovode), skloni curenjem i ima visoke troškove održavanja.

3.Alifificiran strukturnim oblikom

1). Linearni moduli pojedinačne osovine

Jednosmerna linearna jedinica, kompaktna struktura, može se koristiti sama ili u kombinaciji u višestručni sistem (kao što su XY Cross klizač, XYZ gantry struktura).

Primjena: Jednostruka Axis Feed za 3D štampače i mašine za doziranje.

2). Višestruki moduli kombiniranja

Višestrubne linearne module u kombinaciji se kombiniraju putem konektora za postizanje ravne (XY) ili prostornog (XYZ) pokreta, poput kartezijskog koordinatnog robota.

Primjena: Višestruko upravljanje materijalima za automatizirane sklopne linije i kontrolu putanje za zavarivanje robota.

3). Integrirani linearni moduli

Prijenos, smjernice i vožnju su visoko integrirani, a kućište je zatvoreno (sa nivoom zaštite IP54 ili više), pogodan za oštre okruženja (poput prašine i vlažnih scena).

Značajke: Jednostavna za ugradnju, nisko održavanje, obično se koristi u preradi hrane i vanjskoj opremi.

4. Klasificiran nivoom tačnosti

Precizni nivo: Pozicioniranje tačnosti manje od ili jednako ± 0,01 mm, ponovljena tačnost pozicioniranja manja ili jednaka ± 0,005 mm, poput linearnih motornih modula i vijčanih motora (C3 nivo), koji se koriste u poluvodiču i optičkoj opremi.

Industrijska razred: Pozicioniranje tačnosti ± 0,01-0,1 mm, poput običnih kugličnih vijčanih modula (C5 razreda) i sinhroni moduli pojasa, koji se koriste za automatizirane proizvodne linije i alatne mašine.

Civilna razred: tačnost pozicioniranja veća od ili jednaka ± 0,1 mm, poput trapeznih vijčanih modula i pneumatskih modula, koji se koriste u scenarijima niskog preciznosti poput namještaja, vrata i prozora.

Jezgra različitih klasifikacijskih metoda je odabran za potrebe scene: Visok - precizni motorni moduli ili modul za sinhroni remenje ({1}} je odabran min. U praktičnim primjenama, višestruke dimenzije klasifikacije linearnih modula često se kombiniraju za izbor (poput "industrijskih električnih vijčanih vijčanih modula za vijčare".