Välj rätt linjärenhet

Den smarta konstruktörens favoritlösning för linjära rörelser
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
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?
Rollco linjärenhet
Linjärenheten kommer från vår partner ROLLCO.
Kulskruvar från ROLLCO.
Kulskruvar från ROLLCO.
Kulskruv för kraft och precision
En kulskruv kan ge en kraft på upp till ett ton och är mer kompakt. Det gör att den till exempel fungerar bra i en bearbetningsmaskiner där utrymmet är begränsat och behovet av hög kraft är stort. Den har hög precision och repeterbarheten kan komma ner till tusendelar av en millimeter med exakt samma läge varje gång. Noggrannheten är väl definierad och är möjlig att välja i olika klasser till cirka 0,05 mm per meter. Däremot tappar kulskruvsdrifter mycket snabbt hastighetsprestanda när slaglängderna överskrider 2-3 meter.
  • Lägre hastigheter (upp till ca 100mm/s)
  • Måttliga slaglängder – upp till 1m
  • Höga noggrannhetskrav – ca 0,01mm
  • Hög kraft
  • Hög mekanisk styvhet
Kuggremsdrift för långa snabba rörelser

Kuggremmen är bäst lämpad om du behöver hög hastighet eller snabb acceleration. Den kan användas utan några direkta begränsningar för hastigheter upp mot 10 m/s. Kuggremmen möjliggör också slaglängder på upp mot 5-6 meter med god prestanda och upp mot 10 meter om du kan göra avkall på styvhet och acceleration. Däremot har den lägre precision.

  • Höga hastigheter (upp till flera m/s)
  • Långa slaglängder – upp till ca 8 m
  • Noggrannhetskrav – ner till 0,1 mm
  • Måttlig kraft – upp till ca 200 kg
Linjärenhet från ROLLCO.
Kulskruvsdriven och kuggremsdriven linjärenhet från ROLLCO.
Montageutrustning för växellådor till lastbilar

Vår kund är en världsledande tillverkare av tunga lastbilar.

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.

Då 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.

Vi har gott om exempelprojekt som vi gärna delar med oss av.

Se även