Tuba 104, Hoone 4, nr 96 Xirongi tänav, Tangxia vald, Dongguani linn, Guangdongi provints [email protected]
Lineaarpavad töötavad põhimõtteliselt kui liikumise kontrollisüsteemid, mis võimaldavad masinatel liikuda otse edasi-tagasi. Need koosnevad rööpadest, mingi tüüpi rullivad osadest nagu kerad või rullid ning nendest liikuvatest platvormidest, mida nimetatakse kandikuteks. Kogu seadme eesmärk on vähendada hõõrdumist üsna palju, tegelikult umbes 90% vähem kui tavaliste lihtselt paigaldatud laagridena. Tööstuslikud pavad suudavad samuti üsna rasket koormust taluda, mõnikord kuni 300 kilonjutoni, jäädes siiski suht täpselt joonealuseks, võib-olla 2 mikromeetri piiresse. Just nende vastupidavus erinevate suundadest tulevate jõudude vastu teeb neist suurepärase valiku robotite ja arvutite juhitavate masinate jaoks. Mõelge olukorrale, kus robotkäsi peab midagi külgsuunaliselt tõugama ja samal ajal seda üles tõstma. Just selleks on need juhendid loodud.
Komponendid on kriitilise tähtsusega rakendustes, kus väga täpne positsioneerimine on oluline. Näiteks poolljuhtide tootmisel saavad need lineaarguiaid paigutada ränikettaid kohtadesse, mille täpsus on vaid 0,1 mikronit. See on ligikaudu tuhandik sellest, kui paks on inimese juuksekarva läbimõõt. Sama tehnoloogia hoiab asju stabiilseks ka MRI-skännerites. Kui arstid vajavad selgeid pilte, vähendavad need juhendid liikumishägust probleeme umbes 34 protsenti võrreldes vanemate kõrvaleerme seadmetega. See parandamine teeb tõelise erinevuse meditsiiniliste skannimiste parema diagnostilise tulemusena.
Kolm tuumelementi määravad nende toimivuse:
Kaasaegsetes disainides on polümeerist tihendid, mis vähendavad tahkete osakeste tungimist 87% võrreldes varasemate mudelitega, oluliselt pikendades hooldusintervalle keerukates keskkondades nagu autode värvitoad.
Libistusjuhtmed toetuvad otsesele metalli-metallile kontaktile, mistõttu on need hästi sobivad kõrge vibratsiooniga seadmetesse, nagu rasketöömasinad ja ehitusmasinad. Nende lihtne ehitus vältib keeruliste määrde vajadust, kuid suurem hõõrdejõud nõuab regulaarset hooldust, et ennetada kulumise tõttu tekkivat täpsuse kadu.
Rullielemendiga juhised asendavad libistusjäid rullimisliikumisega, parandades tõhusust 40–60%. See kategooria domineerib tänapäevases tööstuslikus kasutuses, moodustades 72% paigaldustest energiasäästu ja usaldusväärsuse tõttu. Olulisemad tüübid on:
Kuulide põhised lineaarjuhid saavutavad 2 mikroni täpsusega positsioneerimise, mis muudab need oluliseks pooljuhtivate litograafia- ja meditsiiniliste kujutamise seadmete puhul. Sfäärsed kontaktipunktid jaotavad koormust ühtlaselt ning vähendavad soojuse teket kiirel kahesuunalisel liikumisel.
Rullijuhid toetavad 30–50% kõrgemat staatilist koormust kui keraalased variandid, samas kui nõelrullid võimaldavad 15% väiksemat hoiukasti. Need omadused teevad neist ideaalseks valikuks robotvarrasid ja CNC-masinaid kasutavateks asümmeetriliste tööriistade jõuks.
Maksimaalne koormusvõime saavutatakse optimeeritud rööbapinna geomeetria ja kõrbeternisega terasest konstruktsiooni abil. Ristlõike profiilimine jaotab jõud ühtlaselt ning nihutatud palliringid suurendavad vertikaalse koormusvõimet 15–25% võrreldes tavapäraste disainidega. Tugipindade laiendamine suurendab pöördemomenti vastu pidavust, mis on oluline robotkätes ja CNC-süsteemides.
Kaasaegsed lineaarjuhised saavutavad korduvusvigu alla 1 µm järgmiselt:
Need võimalused toetavad poolljuhtivate liitograafiasüsteemide täpsust, mis vajavad ±0,25 µm täpsust 300 mm plaadi peal
Lineaarpuigid tagavad ±0,01 mm asetamise täpsuse robotvarras ja montaažisüsteemides. Üle 83% tänapäevastest autotöotsemetest kasutavad rulltuupi juhtmeid vedukites, et taluda 15 kN vertikaalkoormaid kiirustel üle 2 m/s, tagades seeläbi stabiilse tootmisega kvaliteedi.
Isesmäärduvad lineaarpuigid takistavad osakeste saastumist MRI ja robotkirurgia süsteemides, saavutades samas 0,5 µm korduvkäivuse. Aastal 2023 läbiviidud kliinilise inseneriteaduse uuring leidis, et nööbli tüüpi juhtmed pikendasid CT-skännerite eluiga 40% võrra vähenenud Hertzian pinge tõttu.
Kõrge jäikusega juhtrajad eeltäpatud keraringidega toetavad 40 m/min kiirete liikumiste puhul töötlemiskeskustes. Masinatööstuse inseneride konsortsiumi andmetel vähendasid 2022. aastal kohandatud lineaarsüsteemid termiliste nihkeveaside 62% võrra pikendatud operatsioonide ajal tänu parandatud rullimispuute geomeetriale.
Vaakumiga ühilduvad lineaarsed juhtrajad saavutavad 3 nm positsioneerimise resolutsiooni plaadi litograafias. Hübridiseeritud libistamise-veeretamise mehhanismide arendused ühendavad hüdrostaatilise stabiilsuse ja keretombi efektiivsuse, võimaldades 300 mm/s teljekiirusi ilma vibratsiooni probleemideta kõrgkiirusega pick-and-place robotites.
Lineaarguidesid kasutatakse liikumise kontrollisüsteemides täpse edasi-tagasi liikumise tagamiseks masinates, eriti neis tööstusharudes, kus on vaja kanda suurt koormust, täpsust ja stabiilsust.
Lineaarsuunajad kasutavad veela elemente nagu kerad või rullid, mitte otsese kontakti, mis vähendab hõõrdumist oluliselt võrreldes traditsiooniliste laagridena.
Tööstusharud nagu autotööstuse tootmine, meditsiiniseadmed, elektroonika ja pooljuhtide montaaž ning tööriistmasinad kasutavad lineaarsuunaji täpsuse ja usaldusväärsuse tõttu.