Cum afectează plăcile de montare de sus și de jos performanța servomotoarelor ghidate

Cilindrii servo-electrici standard funcționează bine sub forța de împingere/tragere axială pură. Dar atunci când condiția de lucru aduce forță laterală, sarcină compensată sau cuplu, actuatoarele obișnuite suferă uzură rapidă, îndoire tijei și durată de viață scurtă. Aici cilindrii servo-electrici ghidați . ies în evidență Cu tije de ghidare paralele încorporate, acest actuator este special conceput pentru a gestiona sarcinile laterale și pentru a menține o mișcare liniară stabilă.

Structura produsului

După cum se arată în fotografia de atelier, un servocilindru ghidat este format din următoarele componente principale:

1. Servomotor : Oferă putere pentru transmisia cu șurub cu bile, acceptă mișcare alternativă de mare viteză, compatibil cu controlul magistralei EtherCAT / CANopen.

2. Ansamblu de antrenare cu șurub cu bile : transformă mișcarea de rotație în mișcare liniară de împingere și tragere, asigură o repetabilitate ridicată a poziționării.

3. Tije de ghidare paralele și rulmenți liniari : Tije de ghidare optice multiple de înaltă precizie fixate între plăcile de montare superioare și inferioare. Tijele de ghidare suportă toată forța laterală și momentul de torsiune, în timp ce șurubul central suportă doar forța axială.

4. Placă de mișcare superioară : conectează sarcina sau mecanismul extern, distribuie forța uniform la tijele de ghidare.

5. Flanșă de montare pe bază : convenabil pentru instalare și integrare în cadre de automatizare sau platforme de mișcare.

Cea mai mare diferență structurală față de cilindrii servo obișnuiți: tijele de ghidare împart sarcina laterală, astfel încât tija șurubului principal este protejată de deteriorarea forței radiale.

Avantajele de bază

✅ Rezistență puternică la sarcina laterală

Tijele de ghidare preiau forța laterală în locul șurubului cu bile. Poate funcționa în mod fiabil în scenarii cu sarcină compensată și forță transversală, cum ar fi platformele de mișcare 3DOF, evitând deformarea șurubului și defecțiunea timpurie.

✅ Rigiditate mare la mișcare și tremurări reduse

Structura cu tije de ghidare dublă sau cu patru limitează rotația și deformarea. Mișcarea liniară se desfășoară fără probleme, cu vibrații minime, chiar și în condiții de viteză mare și mișcare ciclică alternativă.

✅ Durată lungă de viață și întreținere redusă

Deoarece șurubul este izolat de forța laterală, frecarea și uzura sunt mult reduse. Funcționarea continuă repetată este disponibilă pentru lucrări de automatizare de lungă durată.

✅ Repetabilitate ridicată a poziționării

Mecanismul de ghidare liniar garantează o traiectorie dreaptă. Menține o precizie constantă pentru sarcini repetate de poziționare.

✅ Personalizare flexibilă

Putem personaliza cursa, viteza, sarcina nominală, interfața de montare și gradul de protecție pentru a se potrivi cu diferite proiecte. De exemplu, versiunea noastră cu cursă de 300 mm, 500 mm/s, cu sarcină de 50 kg, utilizată pe platforma de mișcare de tăiere a ceaiului 3DOF.

Scenarii de aplicații adecvate

1. Platforme de mișcare 3DOF

   Acesta este cazul nostru de aplicare matur. Când platforma cu 3 axe se înclină și se balansează continuu, fiecare actuator suferă forță laterală alternativă. Cilindrii servo ghidați suportă perfect sarcina laterală, făcând întreaga platformă să funcționeze stabil. A fost aplicat cu succes la echipamentele agricole de tăiat ceai.

2. Echipamente automate de ridicare și poziționare

   Ridicarea materialelor, poziționarea piesei de prelucrat, automatizarea ambalajului, pick-and-place cu sarcină compensată.

3. Echipamente de testare și simulare

   Banci de testare mici, dispozitive de simulare a vibrațiilor, dispozitive de testare la oboseală care necesită mișcare frecventă de înclinare alternativă.

4. Utilaje de automatizare agricole pentru exterior

   Mediu de lucru pe câmpul fermei cu praf. Cu o protecție IP adecvată, servocilindrii ghidați pot fi echipați pe dispozitivele agricole de tundere, tăiere și recoltare.

5. Stație de presare și asamblare

   Fixare prin presare cu forță ușoară, mecanism de prindere, unde sarcina nu este perfect centrată.

Ce fac plăcile de sus și de jos?

Placa mobilă superioară și placa de montare de bază formează un întreg cadru împreună cu cele 4 tije de ghidare paralele.

1. Păstrați tijele de ghidare paralele : Plăcile fixează ambele capete ale tijelor de ghidare. Dacă placa se deformează, tijele de ghidare se vor înclina, provocând frecare anormală în interiorul rulmenților liniari.

2. Distribuiți uniform sarcina laterală : În platformele 3DOF, forța laterală alternativă se transferă mai întâi pe placa de sus. O placă rigidă distribuie forța uniform la toate tijele de ghidare în loc să concentreze stresul pe o singură tijă.

3. Furnizați interfață standard de montare : placa superioară se conectează la cadrul platformei mobile; placa de jos fixează actuatorul de bază. Toleranța precisă a poziției găurii simplifică asamblarea la fața locului.

Probleme frecvente cauzate de designul slab al plăcilor

Multe servomotoare cu ghidare cu costuri reduse folosesc foi subțiri de aluminiu pentru a reduce costurile, ceea ce duce la riscuri ascunse în cazul mișcării de balansare ciclică:

• Îndoirea și deformarea plăcii la sarcini repetate → dezalinierea tijelor de ghidare

• Forță neuniformă asupra rulmenților liniari → frecare în creștere, zgomot anormal și uzură accelerată

• Forță laterală suplimentară neașteptată aplicată șurubului cu bile → deformare permanentă a șurubului

• Abaterea poziției orificiului de asamblare → instalare dificilă, efort de pre-strângere după asamblare

Pentru platformele agricole de tundere 3DOF, actuatoarele funcționează continuu cu mișcări frecvente de înclinare. Plăcile de montaj slabe vor scurta în mod semnificativ întreaga durată de viață a sistemului.

Principiile noastre de proiectare pentru plăcile de acționare a platformei de mișcare

1. Grosimea plăcii rezonabilă : calculăm grosimea plăcii în funcție de sarcina dinamică, pentru a echilibra rigiditatea și greutatea. Prea gros mărește masa totală și inerția dinamică; prea subțire îi lipsește rigiditatea.

2. Prelucrare cu planeitate ridicată : frezare strictă și inspecție a planeității pentru a garanta paralelismul între plăcile de sus și de jos.

3. Opțiune de structură de armare : Pentru sistemele 3DOF cu sarcină mare, nervurile de armare pot fi adăugate pe plăci pentru a crește rigiditatea fără creșterea excesivă a greutății.

4. Dispoziție personalizată a găurii pentru șuruburi : Modelul găurilor poate fi personalizat pentru a se potrivi cu cadrul platformei 3DOF al clientului, reducând munca de modificare în timpul integrării.