Tìm hiểu về công nghệ dẫn hướng

Hệ thống dẫn hướng là những cụm chi tiết thanh trượt với các đường rãnh song song đôi, chứa phôi bi hoặc con lăn trợ tải. Đóng vai trò nền tảng của nhiều ứng dụng công nghiệp nhằm tạo ra các dẫn hướng có độ ma sát thấp. Và độ cứng cao cho tải trọng dao động từ chỉ một vài gram đến hàng ngàn kilogram. Hơn hết, sự đa dạng về kích thước, các phân lớp đơn vị đo đạt độ chính xác. Cùng tải trọng đặt trước tạo nên các hệ thống dẫn hướng phù hợp cho hầu như bất kỳ yêu cầu hiệu suất.

Tầm quan trọng của hệ thống dẫn hướng LM

Có rất nhiều lý do cần thiết cho việc sử dụng hệ thống dẫn hướng. Nhưng lợi ích rõ ràng nhất của chúng so với các loại hình dẫn hướng khác là khả năng chịu tải. Độ chính xác trong chuyển động và độ cứng hoàn hảo. Chẳng hạn, dẫn hướng trục tròn chỉ có thể chịu được tải trọng đi xuống hoặc nâng lên. Trong khi hệ thống dẫn hướng có khả năng chịu được cả tải trọng xuống/nâng lẫn tải trọng mômen. Không giống như dẫn hướng dẫn con lăn chéo, chuyển động thường bị giới hạn tối đa ở 1 mét. Hệ thống dẫn hướng có thể chuyển động trong trường độ rất dài. Còn so sánh với bạc đạn trượt dẫn hướng đơn giản, hệ thống dẫn hướng LM có độ ma sát và độ cứng cao hơn. Đặc biệt, tuổi thọ tải cũng tốt hơn.

Bên cạnh đó, việc di chuyển của hệ thống dẫn hướng LM đạt ở mức độ cao. Dựa trên việc gia công chính xác của một hoặc cả hai cạnh rãnh, đóng vai trò như các bề mặt chuẩn. Đặc biệt, với 2, 4, hoặc 6 hàng phần tử con lăn, dù gối tựa cầu hay trụ, hệ thống dẫn hướng dẫn hướng vẫn duy trì độ bền vững cao. Và tỉ lệ lệch của khối vòng bi được tối thiểu hóa.

Những yếu tố trên tạo nên một HTDH hoàn toàn phù hợp cho các ứng dụng. Đòi hỏi độ chính xác, độ cứng cao và tuổi thọ lâu dài.

Các ứng dụng rãnh đơn

Hệ thống dẫn hướng có thể chịu được tải trọng vượt hạn mức ngay cả khi hoạt động chỉ trên một rãnh duy nhất. Vì chúng chứa các phôi bi trợ tải (hoặc con lăn) trên bề mặt mỗi bên của rãnh. Ngược lại, dẫn hướng trục tròn phải hoạt động trên nguyên lý cặp đôi khi hiện tượng quá tải xuất hiện. Vì lí do này, khá nhiều ứng dụng được lắp đặt hệ thống dẫn hướng đơn nhằm tiết kiệm không gian. Hoặc ngăn chặn các nguy cơ xê dịch giữa các thành phần khác trong hệ thống.

Dưới đây là một vài ví dụ về các ứng dụng sử dụng hệ thống dẫn hướng rãnh đơn.

Trục vít trượt – HTDH thường dựa trên cơ chế mang xu hướng chọn lọc cho các thiết bị truyền động. Được điều khiển với đai, ốc vít hoặc xi lanh khí nén nhờ vào khả năng chịu tải mômen. Tốc độ chuyển động của chúng có thể đạt đến 5 m/s. Đây chính là tốc độ lý tưởng áp dụng cho đai hoặc hệ thống điều khiển khí nén.

Hệ thống dao động trên không – Trường hợp hệ thống dao động trên không áp dụng khi tải trọng tập trung dưới rãnh và khối bạc đạn. Trên cơ sở đó, hệ thống dẫn hướng là một lựa chọn thông minh. Khả năng chịu tải cao của chúng hỗ trợ tốt cho tải trọng nặng. Đồng thời, độ cứng của chúng góp phần củng cố toàn bộ hệ thống.

Cánh tay/cần trục robot– các tính năng cố định của một cánh tay robot. Bao gồm hai trục X (đôi khi hai trục Y và hai trục Z). Về cơ bản, các trục độc lập thường kết hợp với một công nghệ dẫn hướng duy nhất. Và được điều khiển bởi vít, đai hoặc một hệ thống ròng rọc. Khi đó, momen lực phát huy khá tốt với hai trục hoạt động song song (ví dụ như X và X ‘).  Mặc dù mỗi trục chỉ có một hệ thống điều chỉnh hướng.

Các ứng dụng rãnh kép

Khi tải trọng cao xuất hiện, các hệ thống dẫn hướng được phối hợp theo cặp. Cho phép tải trọng được chuyển hóa thành lực trên các khối vòng bi. Trong kết cấu này, cơ chế chuyển động được gắn kết giữa các hệ thống tạo nện một hệ thống tổng thể rất tinh gọn. Cụ thể, các ứng dụng rãnh kép bao gồm:

Bệ trượt – Về cơ bản, các bệ trượt là các hệ thống mang tính chính xác rất cao. (Chuyển động đạt độ chính xác cao và mức chênh lệch tối thiểu là quan trọng nhất). Thậm chí khi tải trọng hầu như không tập trung trên bệ trượt, hệ thống rãnh kép vẫn được sử dụng để đảm bảo tối đa độ cứng và tuổi thọ vòng bi.

Công cụ máy – tương tự như các bệ trượt, máy móc công cụ đòi hỏi rất cao về độ cứng. Và sự chuyển động chính xác để đảm bảo rằng các công cụ tạo ra sản phẩm chất lượng cao. Do vậy, việc sử dụng hai rãnh song song, đặc biệt kết hợp với hai khối bi trên mỗi rãnh sẽ đảm bảo độ lệch được giảm thiểu đáng kể. Ngoài ra, các máy móc công cụ luôn chịu áp lực tải trọng rất lớn. Do đó, khi xử lý tải trọng trên bốn khối bi sẽ kéo dài tuổi thọ của vòng bi hơn.

Robot Đecacto – Những robot hoạt động trên nguyên lý Đecacto điển hình chỉ sử dụng một hệ thống trượt cho mỗi trục. Mỗi trục có thể chịu được tải trọng momen khá cao. Đây là lý do tại sao hầu hết các trục robot Đecacto được thiết kế từ các thiết bị truyền động trượt. Kết hợp song song hai hệ thống dẫn hướng.

Bộ phận truyền dẫn tự động – Robot 6 trục tạo nên chuyển động linh hoạt cho các ứng dụng. Đòi hỏi điểm tiếp cận và xoay vòng đa hướng. Nhưng ở một phương diện khác, nếu robot cần di chuyển đến một trạm hoặc khu vực làm việc khác. Hệ thống rãnh kép có thể hoạt động như một “trục thứ 7”. vận chuyển toàn bộ robot đến một vị trí mới. Lợi thế nổi trội của hệ thống dẫn hướng trong các ứng dụng này là khả năng kết nối nhiều rãnh. Để đạt đến các chu trình chuyển động rất dài. (Thông thường có thể chạm đến mức 15 mét).

Những hạn chế của hệ thống dẫn hướng

Tất nhiên, HTDH đôi khi không phải là giải pháp hoàn hảo cho mọi ứng dụng. Ví dụ,nhìn chung nó không phù hợp cho các ứng dụng trong không gian người dùng do vấn đề chi phí. Chẳng hạn như các dẫn hướng cửa và bàn trượt ngăn kéo. Không những vậy, hệ thống này chỉ áp dụng được trên bề mặt lắp đặt rất chính xác. Không chỉ khai thác những lợi ích của độ chuyển độ chính xác cao của chúng. Mà còn để tránh liên kết cọ xát và làm giảm tuổi thọ của khối vòng bi. Không giống như các hệ thống trục dẫn hướng khác chỉ cần sự hỗ trợ trong giai đoạn cuối. Hệ thống này cần được hỗ trợ toàn diện trong cả quá trình vận hành. Điều này có nghĩa là không chỉ chi phí của hệ thống cao hơn đáng kể so với hệ thống trục bi tròn hay phẳng. Chi phí cho công tác chuẩn bị và lắp đặt cũng cao hơn.

Tuy nhiên, hệ thống dẫn hướng cũng bộc lộ một số hạn chế về tính chuyển động trơn. Hoặc xảy ra tình trạng trật vướng trong quá trình vận hành của chúng so với các loại vòng bi khác. Nguyên nhân do sự liên kết xảy ra giữa các khối bi (hoặc con lăn) mang tải trên các rãnh trượt. Trên cơ sở đó, hệ thống dẫn hướng tiền tải hình thành nhằm gia tăng độ cứng. Song điều này có thể làm trầm trọng thêm tình trạng trật xước khi khối vòng bi di chuyển dọc theo đường rãnh. (Hiệu ứng này sẽ giảm đi khi tải trọng dồn áp lực vào các vòng bi trượt, nhưng nguyên lý thường vẫn tồn tại).

Tóm lại, đối với các ứng dụng không yêu cầu khả năng tải, độ cứng. Hoặc chuyển động chính xác như hệ thống dẫn hướng. Các hệ thống truyền động khác như hệ thống trục tròn, dẫn hướng vòng bi phẳng. Hoặc thậm chí bàn trượt con lăn chéo có thể trở thành lựa chọn phù hợp và tiết kiệm chi phí hơn.

Liên hệ với CTI Supply khi bạn đang cần tư vấn về bảo trì máy móc, thiết bị sản xuất.

Nguồn: linearmotiontips