الوحدة الخطية متعددة المحاور

الوحدة الخطية متعددة المحاور عبارة عن مكون ميكانيكي معياري يدمج محاور حركة خطية متعددة، مما يتيح الحركة الخطية في X/Y/Z أو درجات متعددة من الحرية، وتستخدم بشكل أساسي لتحقيق تحكم دقيق في الحركة الخطية للأشياء في بعدين أو ثلاثة أو أكثر. تجمع الوحدة الخطية متعددة المحاور بين وحدات خطية متعددة المحاور في هيكل محدد (عادةً محور XY ومجموعات محاور XYZ) لتشكيل وحدة متكاملة أو منصة حركة أكثر تعقيدًا يمكنها التحرك بشكل تعاوني في اتجاهات متعددة.

ما هي ميزة الوحدة الخطية متعددة المحاور؟

تتمثل ميزة الوحدة الخطية متعددة المحاور في القدرة على تحقيق حركة خطية بدرجات متعددة من الحرية، وتلبية احتياجات تحديد المواقع والتعامل والتجميع وظروف العمل المعقدة الأخرى. يتم استخدامه على نطاق واسع في مجالات مثل خطوط الإنتاج الآلية، ومعدات الفحص الدقيقة، والطباعة ثلاثية الأبعاد، والمعالجة بالليزر، وأدوات الآلات CNC.

نقدم هنا كيفية تحديد وحدات Muti Axis Linear Modules في التطبيقات باستخدام التعليمات البرمجية كما يلي لتتمكن من تحديدها لمشاريعك:

أنتم مدعوون لمشاهدة المزيد من المشاريع أو زيارة معرض الفيديو الخاص بنا على يوتيوب:https://www.youtube.com/@tallmanrobotics

التعليمات:

1. ما هي المكونات الأساسية للوحدات الخطية متعددة المحاور؟

2. ما هي الميزات الأساسية للوحدات الخطية متعددة المحاور؟

3. ما هي الأنواع الرئيسية؟

(1) مصنفة حسب عدد المحاور

(2) مصنفة حسب طريقة القيادة

وحدة خطية متعددة المحاور ذات لولب كروي: دقة عالية (± 0.01 مم)، مناسبة للسرعة المنخفضة والحمل العالي (مثل الأدوات الآلية).

وحدة الحزام المتزامن متعددة المحاور: شوط طويل عالي السرعة، مناسب للأحمال الخفيفة (مثل آلات الفرز).

وحدة المحرك الخطي متعدد المحاور:-سرعة ودقة فائقتان (مثل التعامل مع رقائق أشباه الموصلات).

4. ما نوع المعلمات الأساسية التي يجب معرفتها لاختيار النموذج؟

5. ما هو الفرق من وحدات المحور الواحد

ترتيب تكديس المحاور وهندسة مسار التحميل

تقوم الوحدة الخطية متعددة المحاور ببناء مسار حركتها عن طريق تركيب محور فوق الآخر. يطلق المهندسون على هذا الترتيب اسم ترتيب التراص، وهو يشكل ديناميكيات النظام بأكمله. يحمل المحور السفلي الوزن الكامل لكل محور فوقه بالإضافة إلى الحمولة. لذلك، يحتاج المحور السفلي إلى محرك أكبر وسكة توجيه أكثر صلابة في المكدس. وعلى النقيض من ذلك، فإن المحور العلوي يحمل حامله الخاص والأداة النهائية فقط. ونتيجة لذلك، يضع المهندسون الحركة الأثقل والأبطأ عند القاعدة. إنهم يضعون الحركة الأخف والأسرع في الأعلى. هذا الترتيب يبقي القصور الذاتي منخفضًا عندما تكون السرعة أكثر أهمية.

المزامنة الرئيسية-التابعة لمحاور جسرية-المحرك المزدوج

غالبًا ما تحتاج العارضة العملاقة الطويلة إلى محركين متوازيين لتحريك محور X واحد دون التواء. يطلق المهندسون على هذا اسم -تكوين محرك مزدوج أو محور جسري. محرك واحد يعمل كالسيد. يتبع المحرك الثاني دور العبد، حيث يتتبع السيد من خلال ردود فعل التشفير الخاصة به. ومع ذلك، فإن الاختلافات الصغيرة بين مجموعتي القيادة تؤدي إلى حدوث خطأ انحراف عبر الحزمة. يقوم التحكم في الاقتران - بمقارنة قراءتي التشفير بشكل مستمر. يقوم بتصحيح المحرك المتخلف في الوقت الحقيقي. ونتيجة لذلك،-يعمل محرك جسري مزدوج تم ضبطه جيدًا-على تثبيت مربع العارضة على السكة. ويبقى ضمن نطاق تسامح محكم، حتى أثناء التسارع السريع.

مجموعة أخطاء التعامد والاستقامة-لأعلى عبر المحاور

يحمل كل محور فردي في وحدة متعددة المحاور استقامته الخاصة وتسامحه مع التربيع. عندما يقوم المهندسون بتكديس ثلاثة محاور في تكوين XYZ، فإن هذه الأخطاء الصغيرة تتراكم بدلاً من إلغائها. على سبيل المثال، يظهر خطأ تعامدي طفيف بين المحورين X وY كمسار منحرف. ويحدث هذا حتى عندما يتحرك كل محور في خط مستقيم تمامًا بمفرده. يلخص الجدول أدناه كيفية تكديس مصادر الأخطاء الشائعة عبر تكوين XYZ النموذجي.

الجدول 1: مصادر الخطأ الشائعة وطرق التعويض في الوحدات الخطية متعددة المحاور.

مطابقة القصور الذاتي بين المحاور المكدسة

يجب على المحرك الموجود على المحور السفلي أن يسرع ليس فقط عربته، بل أيضًا كل محور مثبت فوقه. وبالتالي، يقوم المهندسون بقياس حجم محرك المحور السفلي مقابل الكتلة المتحركة المجمعة، وليس وزن النقل المحلي وحده. وفي الوقت نفسه، فإن عدم التوافق بين القصور الذاتي للمحرك وقصور الحمل يمكن أن يسبب رنينًا أثناء التغيرات السريعة في الاتجاه. لذلك، عادةً ما يستهدف مهندسو القيادة نسبة حمل محددة -إلى-نسبة القصور الذاتي للمحرك. تحافظ هذه الممارسة على ثبات حلقة المؤازرة عبر الشوط الكامل.

إدارة الكابلات وسلسلة الطاقة للهياكل المتحركة

يقوم كل محور مثبت على محور متحرك آخر بسحب كابل المحرك الخاص به وكابل التشفير عبر المكدس. في كثير من الأحيان يسافر معهم خط هوائي. تقوم سلسلة الطاقة، والتي تسمى أيضًا حامل الكابلات، بتوجيه هذه الحزمة خلال دورات الانحناء المتكررة دون الالتواء أو الاحتكاك. علاوة على ذلك، يجب أن يتطابق نصف قطر انحناء السلسلة مع الحد الأدنى من معدل انحناء الكابل. وإلا فإن الموصلات الموجودة بالداخل سوف تتعب وتنكسر مبكرًا. وفي المقابل، فإن توجيه السلسلة على طول المحور المتحرك الأسرع-يؤدي عادةً إلى تقصير إجمالي مسافة السفر. يعمل هذا الاختيار على إطالة عمر خدمة الكابل.

تنسيق معايرة الإطار وتعويض رد الفعل العكسي

تحتاج الوحدة متعددة المحاور إلى إطار إحداثي مشترك قبل أن تتمكن من تنفيذ حركة منسقة عبر جميع المحاور معًا. تقيس إجراءات المعايرة السفر الفعلي لكل محور مقابل معيار مرجعي. يقومون بتخزين الانحراف كجدول تعويض. وبالمثل، فإن رد الفعل العكسي في كل علبة تروس أو أداة توصيل محورية يؤدي إلى إزاحة موضعية صغيرة. تظهر هذه الإزاحة عندما يعكس هذا المحور اتجاهه. ولذلك، تطبق وحدات التحكم قيمة تعويض رد الفعل العكسي على كل تغيير في الاتجاه. تحافظ هذه الخطوة على دقة موضع الأداة النهائي.

تكوينات التركيب: الهياكل الكابولية والجسرية والمكدسة

يعمل التكوين الكابولي على تمديد محور واحد غير مدعوم إلى ما بعد قاعدته، لذا فهو يناسب الأحمال الأخف والوصول الأقصر. وفي الوقت نفسه، يدعم التكوين القنطري الحقيقي العارضة العرضية من كلا الطرفين. يؤدي هذا الدعم إلى زيادة الصلابة بشكل كبير لفترات أطول وحمولات أثقل. وعلى النقيض من ذلك، يحافظ برج XYZ المكدس بالكامل على كل محور مضغوطًا ومكتفيًا بذاته-. يناسب هذا النموذج مظاريف مساحة العمل الضيقة مثل محطات الفحص أو التوزيع. بشكل عام، يجب أن يتبع تكوين التثبيت مسار الحمولة والمساحة الأرضية المتاحة، وليس التخطيط الافتراضي.

تحديد ترتيب المحور لتطبيقك

باختصار، يجب على المهندسين اختيار ترتيب المحاور وتكوينها بناءً على ملف تعريف الحركة الفعلي. هناك ثلاثة أسئلة أكثر أهمية: ما هو المحور الذي يتحرك بشكل أسرع، وما هو المحور الذي يحمل أكبر كتلة، وما مدى إحكام المسار الذي يجب أن يحافظ على استقامته. تعمل الوحدة الخطية متعددة المحاور - المخططة جيدًا على تقليل مكدس الأخطاء - لأعلى. كما أنه يحافظ على توجيه الكابلات بسيطًا ويطابق حجم المحرك مع ظروف التحميل الحقيقية عبر كل محور في المكدس.

لمزيد من المعلمات الفنية والصناعات ومختبر TEC والمشاريع والأخبار، يرجى التحققwww.tallman-robotics.comأو تواصل مع TallMan Robotics:يوتيوب · تيك توك · فيسبوك · ينكدين