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Nel mondo dell'automazione industriale e della produzione di precisione, realizzare movimenti lineari a lungo raggio, ad alto carico e di alta precisione è sempre stata una sfida fondamentale per gli ingegneri. Tra le numerose soluzioni, le combinazioni di motori a ingranaggi e guida a rack sono diventate un sistema di azionamento centrale indispensabile per molti dispositivi di fascia alta a causa delle loro prestazioni superiori. Oggi, approfondiremo questa potente combinazione di tecnologie.
I. Componenti strutturali
Trasmissione a staffa e a pignone:
Il rack è fissato alla base e gli ingranaggi sono montati sull'albero di uscita del motore. Il movimento lineare è ottenuto attraverso la rete.
Vengono tipicamente utilizzate strutture a ingranaggi elicoidali o dritti; gli ingranaggi elicoidali offrono un movimento più fluido e silenzioso.
Sistema di Guida Lineare:
Installato in parallelo al pignone, supporta il carico e fornisce guida, garantendo parallelismo e stabilità del movimento.
I marchi più comuni includono THK, HIWIN e NSK.
Motore e Riduttore di Velocità:
Tipicamente utilizzato in abbinamento a un motore servo o passo-passo, un riduttore planetario aumenta la coppia e la precisione.
Il motore fa ruotare gli ingranaggi, realizzando un moto lineare alternato uniforme.
II. Principio di Funzionamento del Sistema
Trasmissione della Potenza: Il sistema di controllo invia impulsi o comandi di comunicazione al driver servo/passo-passo.
Moto Rotatorio: Il motore ruota con precisione secondo il comando e, dopo l'amplificazione della coppia da parte del riduttore, aziona la rotazione dell'ingranaggio.
Conversione del moto: l'ingranaggio rotante si ingranca con la cremagliera fissa. Poiché la cremagliera è fissa, la forza di reazione spinge l'ingranaggio e l'intera piattaforma mobile (montata sul carrello della guida) a muoversi linearmente lungo la guida.
Guida e supporto del carico: il sistema di guide assicura che la piattaforma mobile mantenga una traiettoria di movimento lineare precisa, senza deviazioni o oscillazioni, anche sotto carico (gravità, forze di taglio, ecc.).
Analogia semplice: come un treno, il motore è il motore, l'ingranaggio è la ruota motrice, la cremagliera è il binario dentato a terra e la guida è il binario sotto le ruote del treno, responsabile della guida e del sostegno del carico.
Quando questi tre componenti lavorano insieme, mostrano vantaggi senza pari:
Elevata rigidità e elevata capacità di carico: grazie alla struttura robusta della guida e della cremagliera, il sistema può sopportare carichi estremamente elevati senza deformazioni.
Alta precisione e alta velocità: Combinato con motori servo e tecnologia di eliminazione dei giochi, raggiunge un'accuratezza di posizionamento a livello di micron e movimenti ad alta velocità di diversi metri al secondo.
Corsa illimitata: La cremagliera può essere estesa, consentendo teoricamente una corsa illimitata, superando perfettamente i limiti dei viti a ricircolo nelle applicazioni con corsa ultra-lunga.
III. Campi di applicazione
Gli assi motore a cremagliera e pignone sono comunemente presenti in:
Centri di lavoro CNC a portale, attrezzature per il legno
Macchine da taglio laser, piattaforme da taglio al plasma
Linee di assemblaggio automatiche, sistemi robotici per la movimentazione dei materiali
Si distinguono particolarmente bene nelle applicazioni che richiedono corse lunghe, alte velocità e alta stabilità, rendendoli un'alternativa ideale ai viti a ricircolo.
Se stai cercando un sistema motore a cremagliera e pignone ad alta precisione, elevata rigidità e personalizzabile, il nostro team di ingegneria può fornire una soluzione completa su misura per le tue esigenze applicative—dalla selezione e configurazione all'installazione e messa in servizio—aiutando la tua attrezzatura a raggiungere maggiore efficienza e stabilità.
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