रैक और पंख काटनारैखिक मॉड्यूललंबी-यात्रा, उच्च-गति और हेवी-ड्यूटी गति के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है क्योंकि ड्राइव की लंबाई को एक लंबे घूर्णन पेंच की आवश्यकता के बिना बढ़ाया जा सकता है। लेकिन "रैक और पिनियन मॉड्यूल"कई अलग-अलग संरचनाओं को शामिल करता है।
समझने का सबसे उपयोगी तरीकारैक और पिनियन रैखिक मॉड्यूल प्रकारउन्हें दांत के आकार, ड्राइव व्यवस्था, प्रीलोड विधि, सुरक्षा स्तर और मशीन वास्तुकला के आधार पर वर्गीकृत करना है। एक पिनियन के साथ एक सीधा रैक, दोहरी प्रीलोडेड पिनियन के साथ एक हेलिकल रैक, एक संलग्न लंबी-यात्रा धुरी और एक दोहरी तरफ भारी गैन्ट्री सभी बहुत अलग प्रदर्शन करते हुए एक ही उत्पाद परिवार से संबंधित हो सकते हैं।
यह गाइड प्रमुख रैक मॉड्यूल डिज़ाइनों की व्याख्या करता है और दिखाता है कि सीधे रैक, हेलिकल रैक, सिंगल- और डुअल-पिनियन ड्राइव, सिंगल- और डुअल-साइड रैक लेआउट, खुली/संलग्न संरचनाएं और हेवी-ड्यूटी कॉन्फ़िगरेशन सबसे उपयुक्त हैं।
रैक और पिनियन मॉड्यूल को कई आयामों में वर्गीकृत किया जा सकता है
- सीधा-दाँत या पेचदार-दाँत रैक
- सिंगल-पिनियन या डुअल-पिनियन ड्राइव
- सिंगल-साइड या डुअल-साइड रैक ड्राइव
- खुला, अर्ध-संलग्न या संलग्न मॉड्यूल
- मानक, चौड़ी बॉडी या हेवी-ड्यूटी संरचना
- सिंगल कैरिज या गैन्ट्री कैरिज
- सिंगल मोटर या सिंक्रोनाइज़्ड डुअल मोटर
- सिंगल रैक सेक्शन या मल्टी-सेक्शन लंबी यात्रा
महत्वपूर्ण:ये विभिन्न वर्गीकरण आयाम हैं। एक मॉड्यूल एक ही समय में हेलिकल, डुअल-पिनियन, संलग्न और हेवी-ड्यूटी हो सकता है।
सीधे रैक रैखिक मॉड्यूल
एक सीधा रैक यात्रा की दिशा के लंबवत दांतों का उपयोग करता है। मेटिंग पिनियन के दांत भी सीधे होते हैं।
विशिष्ट लाभों में शामिल हैं:
- सरल दांत ज्यामिति
- आसान विनिर्माण और निरीक्षण
- अच्छी दक्षता
- हेलिक्स कोण से कोई अक्षीय गियर-जोर घटक नहीं
- व्यापक उपलब्धता
- लागत प्रभावी लंबी यात्रा गति
जहां सीधे रैक मॉड्यूल आमतौर पर उपयोग किए जाते हैं
- सामग्री हैंडलिंग
- गोदाम स्वचालन
- बड़े स्थानांतरण अक्ष
- सामान्य गैन्ट्री सिस्टम
- मशीन लोड हो रहा है
- लंबी यात्रा जहां मध्यम शोर और सहजता स्वीकार्य है
पेचदार रैक रैखिक मॉड्यूल
एक पेचदार रैक यात्रा दिशा के सापेक्ष कोणीय दांतों का उपयोग करता है। मेटिंग हेलिकल पिनियन एक ही बार में पूरे दांत की चौड़ाई के बजाय उत्तरोत्तर संलग्न होता है।
यह प्रदान कर सकता है:
- दांतों की चिकनाई
- कई डिज़ाइनों में उच्च संपर्क अनुपात
- कम संचरण तरंग
- समान गुणवत्ता और परिचालन स्थितियों पर कम प्रभाव वाला शोर
- सटीक लंबी-यात्रा गति के लिए अच्छी उपयुक्तता
पेचदार रैक भी अक्षीय बल बनाते हैं
चूँकि दाँत कोणीय होते हैं, पिनियन एक अक्षीय बल घटक उत्पन्न करता है। बियरिंग्स, गियरबॉक्स आउटपुट शाफ्ट और मोटर माउंटिंग संरचना को इस बल पर प्रतिक्रिया करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए।
पेचदार का मतलब स्वचालित रूप से "अधिक सटीक" नहीं है।सटीकता अभी भी रैक ग्रेड, पिनियन गुणवत्ता, गियरबॉक्स बैकलैश, प्रीलोड, इंस्टॉलेशन और फीडबैक पर निर्भर करती है।
सीधा बनाम पेचदार रैक: त्वरित तुलना
| तुलना | सीधा रैक | पेचदार रैक |
|---|---|---|
| दाँत का जुड़ाव | अधिक प्रत्यक्ष जुड़ाव | अधिक प्रगतिशील जुड़ाव |
| शोर की संभावना | उच्च गति पर अधिक हो सकता है | अक्सर सहज और शांत |
| अक्षीय बल | कोई हेलिक्स-प्रेरित अक्षीय बल नहीं | अक्षीय प्रणोद घटक बनाता है |
| संरचनात्मक जटिलता | निचला | उच्च |
| विशिष्ट उपयोग दिशा | सामान्य लंबी यात्रा गति | उच्च-चिकनापन या परिशुद्धता लंबी यात्रा |
सिंगल-पिनियन रैक मॉड्यूल
एक एकल-पिनियन प्रणाली रैखिक गति उत्पन्न करने के लिए एक रैक के साथ एक पिनियन मेशिंग का उपयोग करती है।
यह सबसे सरल ड्राइव आर्किटेक्चर है और सामान्य है जब:
- मध्यम प्रतिक्रिया स्वीकार्य है
- गियरबॉक्स पहले से ही पर्याप्त कम बैकलैश प्रदान करता है
- गति मुख्यतः एकदिशात्मक होती है
- लागत और सादगी महत्वपूर्ण हैं
- एप्लिकेशन परिशुद्धता रूपरेखा के बजाय परिवहन-उन्मुख है
एकल-पिनियन परिशुद्धता को क्या सीमित करता है?
उलटा प्रदर्शन इस पर निर्भर करता है:
- गियरबॉक्स बैकलैश
- रैक-पिनियन प्रतिक्रिया
- पिनियन रनआउट
- केंद्र-दूरी समायोजन
- बढ़ती कठोरता
डुअल-पिनियन रैक मॉड्यूल
डुअल-पिनियन प्रणाली एक ही रैक पर दो पिनियन का उपयोग करती है। प्रभावी प्रतिक्रिया को कम करने के लिए दोनों ड्राइव को यांत्रिक या इलेक्ट्रॉनिक रूप से एक दूसरे के विरुद्ध पक्षपाती किया जा सकता है।
दोहरे पिनियन का उपयोग करने के सामान्य कारणों में शामिल हैं:
- बेहतर उलट व्यवहार
- उच्चतर मरोड़ वाली कठोरता
- प्रभावी प्रतिक्रिया में कमी
- उच्च-परिशुद्धता लंबी-यात्रा स्थिति
- बड़ी-मशीन समोच्च
दो पिनियन के साथ मैकेनिकल प्रीलोड
दो पिनियन को यांत्रिक रूप से पहले से लोड किया जा सकता है ताकि उनके दांतों के किनारे रैक के दांतों के विपरीत किनारों से संपर्क करें।
यह दिशा परिवर्तन के दौरान मुक्त गति को कम कर सकता है।
प्रीलोड को सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाना चाहिए क्योंकि अत्यधिक प्रीलोड बढ़ सकता है:
- गियर जाल घर्षण
- गर्मी
- दांतों की ऊपरी परत
- गियरबॉक्स लोड
इलेक्ट्रॉनिक डुअल-पिनियन प्रीलोड
इलेक्ट्रॉनिक रूप से प्रीलोडेड सिस्टम में, दो सर्वो ड्राइव आवश्यक नेट अक्ष बल का उत्पादन करते हुए विपरीत दिशाओं में एक नियंत्रित टॉर्क पूर्वाग्रह लागू करते हैं।
यह आर्किटेक्चर प्रदान कर सकता है:
- सक्रिय प्रतिक्रिया दमन
- उच्च ड्राइव कठोरता
- लचीला प्रीलोड समायोजन
लेकिन यह यह भी जोड़ता है:
- दो मोटर या ड्राइव चैनल
- जटिलता पर नियंत्रण रखें
- प्रीलोड टॉर्क से थर्मल लोड
- अधिक कमीशनिंग कार्य
सिंगल पिनियन बनाम डुअल पिनियन
| विशेषता | सिंगल पिनियन | दोहरी पिनियन |
|---|---|---|
| जटिलता | निचला | उच्च |
| लागत | निचला | उच्च |
| प्रतिक्रिया नियंत्रण | गियर/गियरबॉक्स गुणवत्ता पर निर्भर करता है | सक्रिय या यांत्रिक प्रीलोड का उपयोग कर सकते हैं |
| सटीक लंबी यात्रा | कई अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त | पसंदीदा जहां उत्क्रमण सटीकता महत्वपूर्ण है |
| रखरखाव | सरल | प्रीलोड/सिंक्रनाइज़ेशन जांच की आवश्यकता है |
सिंगल-साइड रैक ड्राइव
सिंगल-साइड रैक लेआउट चलती संरचना के एक तरफ एक रैक का उपयोग करता है।
यह संकीर्ण कैरिज और एकल-अक्ष मॉड्यूल के लिए आम है जहां गाइड सिस्टम ड्राइव-प्रेरित यॉ पल का विरोध कर सकता है।
फायदे में शामिल हैं:
- सरल वास्तुकला
- कम घटक गिनती
- कम लागत
- आसान रखरखाव
डुअल-साइड रैक ड्राइव
एक डुअल-साइड रैक लेआउट एक विस्तृत गैन्ट्री या मशीन संरचना के दोनों किनारों पर रैक रखता है। प्रत्येक पक्ष का आमतौर पर अपना पिनियन होता है और अक्सर उसका अपना मोटर/गियरबॉक्स होता है।
यह एक रैक पर डुअल-पिनियन प्रीलोड सिस्टम से मौलिक रूप से अलग है।
डुअल-साइड ड्राइव इसके लिए उपयोगी है:
- विस्तृत गैन्ट्रीज़
- भारी क्रॉसबीम
- बड़े प्रारूप वाली मशीन टूल्स
- कार्टेशियन रोबोट
- लंबी यात्रा वाली पैलेटाइज़िंग प्रणालियाँ
वाइड गैन्ट्रीज़ को डुअल-साइड ड्राइव की आवश्यकता क्यों है?
यदि एक विस्तृत गैन्ट्री को केवल एक तरफ से संचालित किया जाता है, तो ड्राइव बल क्रॉसबीम को मोड़ या रैक कर सकता है।
डुअल-साइड ड्राइव बल को अधिक सममित रूप से वितरित करता है और कम करता है:
- गैन्ट्री तिरछा
- गाइड लोडिंग असंतुलन
- क्रॉसबीम मरोड़
हालाँकि, दोनों पक्षों को समकालिक रहना चाहिए।
डुअल-साइड ड्राइव के लिए इलेक्ट्रॉनिक और मैकेनिकल स्क्वैरिंग की आवश्यकता होती है
एक दोहरी-ड्राइव गैन्ट्री को प्रबंधित करना चाहिए:
- स्वतंत्र घर वापसी
- मोटर तुल्यकालन
- क्रॉसबीम चौकोरपन
- रैक पिच मिलान
- समांतरता का मार्गदर्शन करें
नियंत्रण खराब यांत्रिक संरेखण को पूरी तरह ठीक नहीं कर सकता।इलेक्ट्रॉनिक सिंक्रोनाइज़ेशन को एक सही ढंग से निर्मित गैन्ट्री को बनाए रखना चाहिए, न कि गंभीर रूप से मुड़ी हुई संरचना के लिए क्षतिपूर्ति करना चाहिए।
सिंगल रैक बनाम डुअल रैक, सिंगल बनाम डुअल पिनियन के समान नहीं है
| अवधि | आमतौर पर इसका क्या मतलब है |
|---|---|
| एकल पंखुड़ी | एक पिनियन एक रैक चलाता है |
| दोहरी पिनियन | दो पिनियन एक रैक को संलग्न करते हैं, अक्सर प्रीलोड/बैकलैश नियंत्रण के लिए |
| सिंगल-साइड रैक | एक रैक लाइन गाड़ी या गैन्ट्री को चलाती है |
| दोहरी तरफ रैक | दो रैक लाइनें एक विस्तृत संरचना के विपरीत किनारों को चलाती हैं |
रैक और पिनियन मॉड्यूल खोलें
एक खुला मॉड्यूल रैक, पिनियन या गाइड क्षेत्र को अधिक सुलभ बनाता है।
फायदे में शामिल हैं:
- आसान निरीक्षण
- आसान स्नेहन
- आसान रैक संरेखण
- सुविधाजनक प्रतिस्थापन
- कम कवर जटिलता
संरक्षित मशीन बाड़ों या स्वच्छ औद्योगिक वातावरण के अंदर खुले डिज़ाइन आम हैं।
संलग्न रैक और पिनियन मॉड्यूल
संलग्न डिज़ाइन रैक और गाइड सिस्टम के प्रत्यक्ष संदूषण को कम करने के लिए कवर, प्रोफाइल, स्टील स्ट्रिप्स या बाहरी आवास का उपयोग करते हैं।
संभावित लाभों में शामिल हैं:
- मलबे से बेहतर सुरक्षा
- साफ़ बाहरी दिखावट
- आकस्मिक संपर्क में कमी
- अधिक नियंत्रित स्नेहन वातावरण
लेकिन "संलग्न" का मतलब स्वचालित रूप से वॉटरप्रूफ, विशिष्ट आईपी रेटिंग के लिए डस्टप्रूफ या क्लीनरूम-प्रमाणित नहीं है।
अर्ध-संलग्न डिज़ाइन
अर्ध-संलग्न मॉड्यूल रखरखाव पहुंच के साथ सुरक्षा को संतुलित करते हैं।
वे वहां उपयोगी हो सकते हैं:
- मध्यम धूल संरक्षण की आवश्यकता है
- रैक निरीक्षण आसान रहना चाहिए
- लागत पूरी तरह से बंद प्रणाली से कम रहनी चाहिए
खुला बनाम संलग्न रैक मॉड्यूल
| विशेषता | खुला | संलग्न करना |
|---|---|---|
| निरीक्षण पहुंच | बहुत आसान | कवर हटाने की आवश्यकता हो सकती है |
| संदूषण संरक्षण | निचला | उच्च |
| स्नेहन पहुंच | आसान | सेवा डिज़ाइन पर निर्भर करता है |
| संरचनात्मक जटिलता | निचला | उच्च |
स्टैंडर्ड-ड्यूटी रैक मॉड्यूल
मानक-ड्यूटी मॉड्यूल सामान्य स्वचालन के लिए डिज़ाइन किए गए हैं जहां लोड, थ्रस्ट और पल की आवश्यकताएं मध्यम हैं।
विशिष्ट अनुप्रयोगों में शामिल हैं:
- सामग्री स्थानांतरण
- पैकेजिंग
- सामान्य गैन्ट्री गति
- गोदाम संभालना
- लंबी-अक्ष पिक-एंड-प्लेस
हेवी-ड्यूटी रैक और पिनियन मॉड्यूल
एभारी शुल्क रैक मॉड्यूलआम तौर पर इनके कुछ संयोजन का उपयोग किया जाता है:
- बड़ा रैक मॉड्यूल
- बड़ा पिनियन
- उच्च-टोक़ गियरबॉक्स
- चौड़ी गाइड रिक्ति
- बड़े रैखिक गाइड
- मजबूत गाड़ी और आधार संरचना
- डुअल-साइड ड्राइव
भारी शुल्क को केवल उपस्थिति के बजाय वास्तविक दांत भार, गाइड क्षमता, गियरबॉक्स टॉर्क और संरचनात्मक कठोरता से परिभाषित किया जाना चाहिए।
"गियर मॉड्यूल" का क्या अर्थ है
गियर शब्दावली में, मॉड्यूल दांत के आकार का वर्णन करता है। एक बड़े गियर मॉड्यूल का मतलब आम तौर पर बड़े दांत होते हैं और अन्य डिज़ाइन कारक उपयुक्त होने पर उच्च दांत भार का समर्थन कर सकते हैं।
लेकिन मॉड्यूल बढ़ने से यह भी प्रभावित होता है:
- पिनियन व्यास
- संचरण अनुपात
- दाँत का जुड़ाव
- अंतरिक्ष
- प्रति मोटर क्रांति संकल्प
इसलिए, प्रत्येक भारी-भार वाले अक्ष के लिए एक बड़ा मॉड्यूल स्वचालित रूप से बेहतर नहीं होता है।
फाइन-पिच प्रिसिजन रैक मॉड्यूल
परिशुद्धता-उन्मुख रैक मॉड्यूल छोटी पिच, उच्च रैक गुणवत्ता और कसकर नियंत्रित माउंटिंग का उपयोग कर सकते हैं।
वे इसके लिए उपयोगी हो सकते हैं:
- निरीक्षण
- मशीनिंग
- लेजर कटिंग
- बड़े प्रारूप वाली मेट्रोलॉजी
परिशुद्धता पूरी श्रृंखला पर निर्भर करती है: रैक, पिनियन, गियरबॉक्स, प्रीलोड, माउंटिंग और फीडबैक।
लार्ज-पिनियन हाई-स्पीड डिज़ाइन
किसी दिए गए पिनियन आरपीएम के लिए, एक बड़ा पिच व्यास प्रति क्रांति अधिक रैखिक यात्रा उत्पन्न करता है।
यह लक्ष्य रैखिक गति के लिए आवश्यक मोटर/गियरबॉक्स आरपीएम को कम कर सकता है।
लेकिन एक बड़े पिनियन को समान रैखिक जोर के लिए अधिक टॉर्क की भी आवश्यकता होती है:
टी = एफ × आर
तो पिनियन व्यास बेल्ट सिस्टम में चरखी व्यास के समान एक गति-जोर व्यापार-बंद बनाता है।
गियरबॉक्स-आधारित रैक मॉड्यूल
रैक ड्राइव अक्सर सर्वो मोटर और पिनियन के बीच एक ग्रहीय या अन्य कमी गियरबॉक्स का उपयोग करते हैं।
गियरबॉक्स प्रदान कर सकता है:
- उच्च आउटपुट टॉर्क
- बेहतर मोटर-स्पीड उपयोग
- जड़ता मिलान
लेकिन यह यह भी जोड़ता है:
- प्रतिक्रिया
- मरोड़ वाला अनुपालन
- कार्यकुशलता की हानि
- लागत
इसलिए गियरबॉक्स की गुणवत्ता रैक-मॉड्यूल प्रदर्शन का एक प्रमुख हिस्सा है।
डायरेक्ट-ड्राइव पिनियन कॉन्फ़िगरेशन
कुछ सिस्टम पिनियन को बहुत कम या बिना किसी कमी के चलाते हैं, खासकर जहां उच्च गति और कम यांत्रिक जटिलता प्राथमिकताएं हैं।
इसके लिए सावधानीपूर्वक मोटर आकार की आवश्यकता होती है क्योंकि मोटर को सीधे आवश्यक पिनियन टॉर्क प्रदान करना होगा।
लंबी यात्रा वाले मल्टी-सेक्शन रैक मॉड्यूल
रैक ड्राइव का सबसे बड़ा लाभ यह है कि रैक को कई खंडों से इकट्ठा किया जा सकता है।
यह अनुमति देता है:
- बहु-मीटर यात्रा
- मॉड्यूलर मशीन विस्तार
- आसान परिवहन और स्थापना
- व्यक्तिगत रैक अनुभागों का प्रतिस्थापन
रैक जोड़ों को दांतों की निरंतरता बनाए रखनी चाहिए
बहु-खंड स्थापना को नियंत्रित करना चाहिए:
- पिच की निरंतरता
- दांत का चरण
- रैक की ऊंचाई
- पार्श्व संरेखण
- बढ़ते सीधेपन
ख़राब जोड़ प्रभाव, शोर और समय-समय पर स्थिति निर्धारण में त्रुटि पैदा कर सकते हैं।
परिशुद्धता रैक बनाम मानक रैक
| विशेषता | मानक रैक | परिशुद्धता रैक |
|---|---|---|
| विशिष्ट प्राथमिकता | परिवहन और सामान्य गति | स्थिति निर्धारण और समोच्च प्रदर्शन |
| पिच सटीकता | मध्यम | तंग |
| स्थापना की मांग | मानक औद्योगिक संरेखण | अधिक कठोर माउंटिंग |
| विशिष्ट प्रतिक्रिया | मोटर एन्कोडर अक्सर पर्याप्त होता है | प्रत्यक्ष रेखीय प्रतिक्रिया जोड़ सकते हैं |
रैक सटीकता एक्सिस सटीकता के समान नहीं है
अंतिम स्थिति इस पर भी निर्भर करती है:
- पिनियन गुणवत्ता
- पिनियन रनआउट
- गियरबॉक्स बैकलैश
- रैक लगाना
- सीधेपन का मार्गदर्शन करें
- मशीन फ्रेम
- थर्मल विस्तार
- फीडबैक प्रणाली
वास्तविक यात्रा पर अक्ष-स्तर की सटीकता को मान्य किया जाना चाहिए।एक उच्च श्रेणी का रैक अकेले उच्च मशीन सटीकता की गारंटी नहीं देता है।
सिंगल-कैरिज रैक मॉड्यूल
एकल-गाड़ी वास्तुकला एक चलती उपकरण, स्थिरता या धुरी के लिए आम है।
यह प्रदान करता है:
- सरल नियंत्रण
- कॉम्पैक्ट चलती संरचना
- आसान एकीकरण
मल्टीपल-कैरिज और इंडिपेंडेंट-कैरिज सिस्टम
लंबे रैक कई चलती गाड़ियों का भी समर्थन कर सकते हैं, प्रत्येक की अपनी ड्राइव होती है।
यह इसके लिए उपयोगी हो सकता है:
- एकाधिक प्रसंस्करण प्रमुख
- स्वतंत्र पिक-एंड-प्लेस स्टेशन
- बड़ी उत्पादन लाइनें
टकराव से बचाव और नियंत्रण वास्तुकला तब महत्वपूर्ण हो जाती है जब कई गाड़ियाँ एक ही यात्रा क्षेत्र साझा करती हैं।
क्षैतिज रैक मॉड्यूल
क्षैतिज माउंटिंग सबसे आम व्यवस्था है।
मुख्य जाँचों में शामिल हैं:
- गतिशील द्रव्यमान
- त्वरण
- आवश्यक जोर
- गाइड मोमेंट लोड
- स्नेहन प्रतिधारण
लंबवत रैक मॉड्यूल
रैक ड्राइव का उपयोग लंबवत रूप से भी किया जा सकता है, लेकिन गुरुत्वाकर्षण और सुरक्षा को शामिल किया जाना चाहिए।
जाँच करना:
- गुरुत्वाकर्षण बल
- मोटर का ब्रेक
- गियरबॉक्स बैकड्राइविंग
- पुनर्योजी ऊर्जा
- यांत्रिक गिरावट-विरोधी सुरक्षा
यह न मानें कि गियरबॉक्स घर्षण एक सुरक्षा-रेटेड होल्डिंग फ़ंक्शन प्रदान करता है।
XYZ कार्टेशियन सिस्टम के लिए रैक मॉड्यूल
रैक ड्राइव कार्टेशियन प्रणाली के लंबे एक्स अक्ष पर विशेष रूप से उपयोगी है।
एक सामान्य मिश्रित वास्तुकला है:
- लंबी यात्रा के लिए रैक-एंड-पिनियन एक्स अक्ष
- सटीक क्रॉस पोजिशनिंग के लिए बॉल स्क्रू Y अक्ष
- फ़ंक्शन के आधार पर बॉल स्क्रू या इलेक्ट्रिक-सिलेंडर Z अक्ष
प्रत्येक अक्ष को उसकी अपनी गति आवश्यकता के अनुसार चुना जाना चाहिए।
बड़े गैन्ट्रीज़ के लिए रैक मॉड्यूल
बड़े गैन्ट्री अक्सर संयोजित होते हैं:
- दोहरी तरफ रैक
- दो सर्वो मोटरें
- गियरबॉक्स
- चौड़ी दूरी वाली गाइड रेल
- कठोर क्रॉसबीम
यह संरचना मशीनिंग, लेजर प्रसंस्करण, पैलेटाइज़िंग और बड़े-प्रारूप स्वचालन में आम है।
हेलिकल डुअल-पिनियन प्रिसिजन मॉड्यूल
कम बैकलैश के साथ चिकनी लंबी-यात्रा स्थिति की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, एक संभावित आर्किटेक्चर है:
- पेचदार रैक
- दोहरी प्रीलोडेड पिनियन
- लो-बैकलैश गियरबॉक्स
- परिशुद्धता गाइड प्रणाली
- जहां आवश्यक हो वहां प्रत्यक्ष रैखिक एनकोडर
यह उच्च प्रदर्शन प्रदान कर सकता है, लेकिन यह मानक स्ट्रेट-रैक सिंगल-पिनियन मॉड्यूल की तुलना में अधिक महंगा और जटिल भी है।
सीधे सिंगल-पिनियन इकोनॉमी मॉड्यूल
जब एप्लिकेशन को मुख्य रूप से विश्वसनीय लंबी दूरी के परिवहन की आवश्यकता होती है, तो एक पिनियन वाला सीधा रैक एक व्यावहारिक कम-जटिलता समाधान हो सकता है।
विशिष्ट प्राथमिकताएँ हैं:
- लंबी यात्रा
- मध्यम सटीकता
- सरल रखरखाव
- लागत पर नियंत्रण
हेवी-ड्यूटी डुअल-साइड गैन्ट्री मॉड्यूल
बहुत विस्तृत या भारी गैन्ट्री के लिए, एक सामान्य हेवी-ड्यूटी वास्तुकला है:
- दोनों तरफ रैक
- दोनों तरफ सर्वो गियरबॉक्स
- बड़ा गियर मॉड्यूल
- उच्च क्षमता वाले रैखिक गाइड
- कठोर स्टील या प्रबलित एल्यूमीनियम बीम
लोड शेयरिंग और सिंक्रोनाइज़ेशन आवश्यक है।
मॉड्यूल प्रकार को एप्लिकेशन से कैसे मिलान करें
| आवेदन की आवश्यकता | मूल्यांकन करने के लिए कॉन्फ़िगरेशन |
|---|---|
| सामान्य लंबी यात्रा | सीधा रैक, सिंगल पिनियन |
| चिकनी उच्च गति गति | पेचदार रैक |
| कम प्रतिक्रिया लंबी यात्रा | डुअल-पिनियन प्रीलोड |
| विस्तृत गैन्ट्री | डुअल-साइड रैक ड्राइव |
| गंदा वातावरण | संलग्न या संरक्षित रैक मॉड्यूल |
| भारी पेलोड और जोर | हेवी-ड्यूटी रैक, गियरबॉक्स और वाइड-गाइड संरचना |
| परिशुद्धता बहु-मीटर अक्ष | यदि आवश्यक हो तो परिशुद्धता रैक + प्रीलोड + प्रत्यक्ष प्रतिक्रिया |
सामान्य रैक-मॉड्यूल प्रकार चयन गलतियाँ
पेचदार रैक मानने का मतलब हमेशा उच्च सटीकता होता है
हेलिकल ज्योमेट्री जुड़ाव की सहजता में सुधार करती है, लेकिन अंतिम सटीकता अभी भी रैक ग्रेड, प्रीलोड, गियरबॉक्स, माउंटिंग और फीडबैक पर निर्भर करती है।
डुअल-साइड रैक के साथ भ्रमित करने वाला डुअल पिनियन
डुअल पिनियन आमतौर पर एक रैक पर बैकलैश को नियंत्रित करता है। डुअल-साइड रैक एक विस्तृत गैन्ट्री के दोनों किनारों को चलाता है।
केवल दांत के आकार के आधार पर भारी शुल्क का चयन करना
गाइड क्षमता, गियरबॉक्स टॉर्क, गाड़ी की कठोरता और मशीन संरचना में भी उचित वृद्धि होनी चाहिए।
रैक जोड़ संरेखण की अनदेखी
लंबी यात्रा खराब तरीके से स्थापित अनुभाग जोड़ों पर चिकनाई और सटीकता खो सकती है।
अत्यधिक प्रीलोड का उपयोग करना
बहुत अधिक प्रीलोड घर्षण, गर्मी और घिसाव को बढ़ाता है।
यह मानते हुए कि संलग्न का अर्थ रखरखाव-मुक्त है
रैक के दांत, गाइड, गियरबॉक्स और स्नेहन को अभी भी निरीक्षण की आवश्यकता है।
एक व्यावहारिक रैक और पिनियन मॉड्यूल चयन वर्कफ़्लो
- आवश्यक यात्रा को परिभाषित करें.
- गतिमान द्रव्यमान एवं गुरुत्व केन्द्र को परिभाषित करें।
- अधिकतम गति एवं त्वरण को परिभाषित करें।
- आवश्यक रैखिक जोर की गणना करें.
- पुनरावृत्ति और पूर्ण स्थिति को अलग-अलग परिभाषित करें।
- सीधे या पेचदार दाँत का रूप चुनें।
- निर्धारित करें कि सिंगल या डुअल पिनियन की आवश्यकता है या नहीं।
- निर्धारित करें कि विस्तृत गैन्ट्री को सिंगल-साइड या डुअल-साइड ड्राइव की आवश्यकता है या नहीं।
- रैक मॉड्यूल, पिनियन आकार और गियरबॉक्स अनुपात का चयन करें।
- गाइड लोड और मोमेंट क्षमता की जाँच करें।
- खुली, अर्ध-संलग्न या संलग्न सुरक्षा चुनें।
- लंबी यात्रा के लिए रैक-सेक्शन संरेखण की योजना बनाएं।
- स्नेहन और रखरखाव पहुंच को परिभाषित करें।
- पूरी यात्रा के दौरान कंपन, प्रतिक्रिया और स्थिति को मान्य करें।
QRXQ को रैक मॉड्यूल प्रकार की अनुशंसा करने की क्या आवश्यकता है
- आवश्यक यात्रा
- गतिशील द्रव्यमान
- गुरुत्वाकर्षण के केंद्र की स्थिति
- अधिकतम गति
- त्वरण
- आवश्यक जोर
- स्थिति निर्धारण सटीकता
- repeatability
- एकल गाड़ी या गैन्ट्री संरचना
- उपलब्ध स्थापना चौड़ाई
- काम का माहौल
- दैनिक कर्तव्य चक्र
कोई एक "सर्वश्रेष्ठ" रैक और पिनियन मॉड्यूल प्रकार नहीं है।टूथ फॉर्म, पिनियन काउंट, रैक लेआउट, एनक्लोजर और हेवी-ड्यूटी संरचना विभिन्न इंजीनियरिंग समस्याओं का समाधान करती है।
QRXQ संपूर्ण मोशन आर्किटेक्चर से रैक और पिनियन रैखिक मॉड्यूल का मूल्यांकन करता है, जो सीधे या हेलिकल रैक, सिंगल या डुअल पिनियन, सिंगल- या डुअल-साइड ड्राइव, सुरक्षा स्तर और वास्तविक लंबी-यात्रा एप्लिकेशन के लिए संरचनात्मक क्षमता से मेल खाता है।
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