Välj rätt linjärenhet

Linjärenheter är den smarta konstruktörens favoritlösning för linjära rörelser

xy-bord linjärenheter servomotorer
Utifrån sett ser man inga skillnader på en linjärenhet. Inuti kan det däremot vara stora skillnader
En maskin som ska lösa en uppgift måste i många fall kunna utföra någon form av rörelse. För att generera kraft åt rörelsen finns det olika alternativ. När behovet kräver hög noggrannhet, tillförlitlighet, repeterbarhet och hög hastighet så är elmotorer det självklara valet. En elmotor genererar, som vi vet, en roterande rörelse. Denna rörelse vill man i de flesta fall omvandla till en translatorisk rörelse, en linjär rörelse. Då är linjärenheten ett smart val.

Positionera över hela slaglängden

Med en linjärenhet kan man positionera över linjärenhetens hela slaglängd. Genom att kombinera två linjärenheter kan man realisera en två-axlig robot eller ett XY-bord. Sätter man upp tre linjärenheter i kombination så kan man positionera i rummet. Ett verkligt exempel på tre linjärenheter är en plockrobot. För en förhållandevis låg kostnad löser du samtidigt flera mekaniska uppgifter:
  • Effektivt stöd av mekaniken
  • Enkel anpassning till motorn
  • Självbärande enhet
  • Beställs i färdig längd
  • Snygg design som passar in i det flesta miljöer

Två driftprinciper - Kulskruven och kuggremmen

Man kan säga att det i huvudsak finns två driftprinciper att välja på, kulskruv och remdrift. De har båda sina fördelar. När väljer man då den ena eller den andra?

Kulskruven

kulskruv linjärteknik
Kulskruven har en hög noggrannhet och levererar en hög kraft
Kulskruv passar bäst till:
  1. Lägre hastigheter (upp till ca 100mm/s)
  2. Måttliga slaglängder - upp till 1m
  3. Höga noggrannhetskrav - ca 0,01mm
  4. Hög kraft
  5. Hög mekanisk styvhet

Kuggremsdriften

kugghjul
Fördelarna med kuggremsdrift är bland annat höga hastigheter och långa slaglängder
Kuggremsdrift är lämplig för:
  1. Höga hastigheter (upp till flera m/s)
  2. Långa slaglängder - upp till ca 8 m
  3. Noggrannhetskrav - ner till 0,1 mm
  4. Måttlig kraft - upp till ca 200 kg

Montageutrustning för växellådor till lastbilar. Vår kund är en världsledande tillverkare av tunga lastbilar

Applikationen integrerades i kundens befintliga styrsystem via Profinet. SIGBI tar fram ert drivpaket oboeroende av ert strysystem.
En maskindel som väger ca 100kg ska positioneras vertikalt med en noggrannhet av 0,1mm. Lyfthastigheten är 300mm/s. Eftersom det är en lyftrörelse behöver motorn ha hållbroms. Det är ont om plats i elskåpet, så kunden vill gärna ha en motor med integrerad driver och med anslutning för Profinet. Matningshastigheten är ganska hög så vi väljer linjärenhet med kuggrem. Till den här applikationen passade det bäst med RHL110 från Rollco. Det är en robust linjärenhet med kuggrem och den klarar last upp till ca 200kg. Vi valde en servomotor ur MAC-serien från JVL. Den har integrerad driver och den levereras med interface för i princip alla fältbussar man kan tänka sig. I detta fallet blev det som sagt Profinet eftersom det passar bäst till kundens befintliga styrsystem. För att anpassa motorvarvtalet till behovet valde vi en planetväxel av hög kvalitet från Wittenstein.

Spolverk för upprullning av slang på trumma. Kunden är en större tillverkare av PEX-slang som vill modernisera sin produktionsutrustning.

Kunden har redan driften för rotation av trumman, men vill komplettera med ett spolverk som fördelar slangen perfekt i lager efter lager på trumman. Slangen kommer direkt ur en extruder så maskinen måste gå utan avbrott. Man vill undvika att stoppa extrudern. Man vill ha en så enkel lösning som möjligt och man vill ha en operatörspanel för att kunna ändra slangdiameter och antal lager på trumman. Eftersom matningshastigheten i sidled är ganska låg och man vill ha en stabil och mekaniskt styv rörelse passade det bäst med en linjärenhet med kulskruv. Vi valde linjärenheten QME från Rollco, komplett med linjärlager och kulskruv vilket gör den enkel att bygga in i maskinen. Eftersom kulskruvens korta stigning (10mm/varv) i sig ger mycket utväxling, behövs ingen växel i det här fallet. Vi monterar motorn direkt på kulskruven med en vridstyv koppling. Eftersom motorn i det här fallet kommer sitta i ganska besvärlig miljö med vibrationer, temperaturväxlingar och smuts valde vi en robust servomotor med resolver från LTI Motion. Drivern till servomotorn kan anslutas direkt till ett stort urval av operatörspaneler och vi har gott om exempelprojekt som vi gärna delar med oss av.