Dans l'automatisation industrielle et les machines de précision, le rail de guidage linéaire joue un rôle important en tant qu'élément central. Tout comme les « chenilles » mécaniques, elles permettent aux pièces mobiles de se déplacer selon une ligne droite de haute-précision et de charge élevée-, tout en permettant également la stabilité du couple et du mouvement, fournissant une base solide pour une variété d'opérations de précision. Cet article explorera la définition, la structure de base, les principaux types, les scénarios d'application, les principes de fonctionnement et les avantages du rail de guidage linéaire afin de fournir une compréhension complète de cet important composant mécanique.
Description des produits
(I) Définition
Les guides linéaires, également appelés rails linéaires ou coulissants, soutiennent et guident principalement les pièces mobiles afin qu'elles puissent effectuer un mouvement alternatif dans une direction donnée. Ces guides sont particulièrement adaptés aux applications telles que les machines-outils CNC et les robots industriels qui nécessitent une haute précision et une charge élevée. Les guides linéaires assurent un mouvement précis des pièces mobiles, permettant ainsi un traitement et une production de haute qualité-.
(II) Structure de base
1. Composants de base
Les composants principaux du rail de guidage linéaire comprennent le rail de guidage, le curseur et le corps de volute. Le rail de guidage est un élément fixe qui fournit un chemin stable pour le mouvement du bloc coulissant. Le curseur est un élément mobile, relié à la partie mobile et se déplaçant linéairement le long du rail de guidage. Des éléments roulants, généralement des billes ou des rouleaux en acier, roulent entre le rail de guidage et les curseurs pour réduire la friction et assurer un mouvement fluide.
2.Composants du système
1. Système de circulation roulant : le système se compose d’une glissière, d’un rail de guidage, d’embouts, de billes d’acier et de supports de billes. La sphère circule le long du chemin de roulement entre le curseur et le rail de guidage, et le té garantit que la sphère est uniformément répartie pour éviter les collisions, déterminant ainsi la douceur des pièces mobiles. Par exemple, dans les machines-outils CNC à grande vitesse-, un système de circulation par roulement-bien conçu peut garantir un mouvement rapide et précis du porte-outil et améliorer l'efficacité du traitement.
2. Système de lubrification : Le système de lubrification comprend des connecteurs de buse d'huile et de tuyau d'huile pour prendre en charge l'injection latérale ou la lubrification automatique. L'injection régulière de lubrifiant entre le rail de guidage et le curseur peut réduire la friction, réduire l'usure et prolonger la durée de vie du rail de guidage. Dans certaines lignes de production automatisées, les systèmes de lubrification automatique fournissent-une lubrification en temps réel en fonction de l'état de fonctionnement du rail de guidage, garantissant ainsi que l'équipement est toujours dans un bon état de lubrification. Système de contrôle de la poussière : le système de contrôle de la poussière se compose d'un grattoir à huile, d'un joint anti-poussière et d'un grattoir métallique. Dans un environnement industriel, la poussière et les impuretés peuvent facilement pénétrer dans les rails de guidage et affecter son fonctionnement normal. Le système de contrôle de la poussière peut bloquer efficacement les polluants externes et les empêcher d'endommager les rails de guidage et les éléments roulants. Par exemple, sur une chaîne d'assemblage de composants électroniques, un système de contrôle de la poussière empêche la poussière d'adhérer aux rails de guidage, garantissant ainsi la précision de l'assemblage.
Principaux types de guides linéaires et leurs applications
(I) Principaux types
1. Par structure
1. Guides linéaires à billes : ces guides utilisent des billes d'acier comme éléments roulants, offrant un faible frottement et une grande précision. En raison de ses excellentes performances, le rail de guidage linéaire à billes est largement utilisé dans les machines-outils et les robots CNC. Dans les machines-outils CNC, le guidage linéaire à billes garantit un mouvement du porte-outil de haute -précision et réalise un usinage précis de pièces complexes.
2. Guides-fils à rouleaux : ils utilisent des rouleaux cylindriques comme éléments roulants qui offrent une capacité de charge plus élevée que les guides-fils à billes. Par conséquent, le rail de guidage linéaire à rouleaux est plus adapté aux grands poinçons, aux machines de moulage par injection et à d'autres équipements à charge lourde. Parmi eux, le rail de guidage à rouleaux peut supporter une charge plus importante et assurer un fonctionnement stable.
3. Guides linéaires à rouleaux : le rouleau entre en contact direct avec le rail de guidage, ce qui rend cette conception adaptée aux applications à faible vitesse et longue distance. Dans les systèmes de transport logistique, par exemple, les guides à rouleaux peuvent bien guider les marchandises sur de longues distances. Ils étaient lents, mais ils peuvent transporter beaucoup de marchandises.
4. Guides linéaires cylindriques : Les guides cylindriques sont une structure relativement simple, généralement utilisée pour les petits instruments automatiques et les équipements de laboratoire tels que les équipements légers. Les guides linéaires cylindriques sont faciles à installer et à entretenir, et leur coût est relativement faible.
2. Par propriétés de friction
1. Rail de guidage à friction de roulement : le rail de guidage à friction de roulement est le principal type de rail de guidage linéaire, utilisant des éléments roulants pour obtenir une friction de roulement, avec les avantages d'un faible frottement et d'un mouvement fluide.
2. Rail de guidage à friction coulissante : Il s'agit d'un type traditionnel de rail de guidage qui repose sur le glissement entre les surfaces de friction coulissantes. Bien que la structure soit simple, le frottement est important et rapide, et est progressivement remplacé par un rail de guidage à friction roulant. Guide de friction fluide : ceux-ci utilisent une méthode de lubrification spéciale pour créer un film lubrifiant fluide pour la friction fluide. Ce type de rail de guidage convient aux applications spéciales qui nécessitent une précision et une friction élevées, mais il est également coûteux et complexe à entretenir.
(II) Scénarios d'application
1. Robotique industrielle : Les guides linéaires donnent aux robots un contrôle de mouvement très précis et très rapide dans le domaine de la robotique industrielle. Par exemple, les guides linéaires peuvent réguler avec précision la position et la trajectoire d'un pistolet de soudage dans les robots de soudage. Cela garantit que la qualité du soudage est stable et constante. Le rail de guidage linéaire permet aux robots d'assemblage de saisir et de placer correctement les pièces, ce qui rend le processus d'assemblage plus rapide et plus précis.
2. Machines-outils CNC : les rails de guidage linéaires sont les plus couramment utilisés dans les machines-outils CNC. Straight Linear permet un mouvement en ligne droite de haute précision des porte-outils et du plateau, garantissant la précision de la taille et la qualité de surface des pièces usinées. Dans une fraiseuse, un rail de guidage linéaire permet de couper l'outil avec précision le long d'une trajectoire prédéterminée. Dans une meuleuse, un rail de guidage linéaire garantit que la meule est uniforme par rapport à la pièce.
3. Lignes de production automatisées : Les modules de manutention et d'assemblage des matériaux dans les lignes de production automatisées reposent sur des rails de guidage. Prenons l'exemple des machines à masques : le rail guide-fil guide le mouvement et l'assemblage précis des composants du masque sur la ligne de production, ce qui améliore l'efficacité de la production. Dans les chaînes d'assemblage électronique, le rail de guidage de fil peut garantir le placement précis des composants électroniques et garantir la qualité du produit.
4. Dispositifs médicaux : Dans le domaine des dispositifs médicaux, les guides-fils assurent le positionnement précis des appareils d'imagerie, des robots chirurgicaux, etc. Dans les tomodensitomètres, par exemple, les guides linéaires permettent à la tête d'inspection de se déplacer précisément dans trois dimensions pour obtenir une image claire. Dans les robots chirurgicaux, les guides-fils aident les médecins à contrôler avec précision la position et le mouvement des instruments chirurgicaux, améliorant ainsi le succès et la sécurité chirurgicale.
Impression V. 3D : dans l'impression 3D, les conducteurs linéaires contrôlent le mouvement précis de la tête d'impression en 3D. Dans les imprimantes 3D métal, la précision des guides linéaires affecte directement la précision de la taille et la qualité de surface des pièces imprimées. Un traitement précis de pièces métalliques complexes peut être obtenu grâce à un contrôle précis du mouvement de la tête d'impression.
INTRODUCTION Principe et avantages des guides linéaires
(I) Principe de fonctionnement
Le principe de fonctionnement du rail de guidage linéaire est basé sur le principe de friction de roulement. Des éléments roulants (billes ou rouleaux d'acier) roulent à l'intérieur du chemin de roulement entre le rail de guidage et le coulisseau, transformant le frottement de glissement en frottement de roulement. Étant donné que le frottement de roulement est beaucoup plus faible que le frottement de glissement, il réduit considérablement le frottement entre les pièces mobiles et réduit la consommation d'énergie. De plus, ce mode de roulement permet de se déplacer avec une grande précision, permettant aux pièces mobiles de suivre précisément la trajectoire prévue.
(II) Avantages fondamentaux
1. Positionnement de haute-précision : le coefficient de frottement de roulement du rail de guidage linéaire est extrêmement faible, seulement environ 1/50 de celui du rail de guidage coulissant. De plus, la différence entre le frottement dynamique et le frottement statique est minime, de sorte que le démarrage et l'arrêt des pièces mobiles sont plus stables et que la précision de positionnement atteint le micromètre. Dans les équipements de fabrication de semi-conducteurs qui nécessitent une haute précision, la précision du rail de guidage linéaire garantit un traitement précis de la puce.
2. Faible abrasion et longue durée de vie : comparé au rail de guidage coulissant, le rail de guidage linéaire évite l'abrasion causée par le reflux du film d'huile. Lors d'une utilisation à long terme-, les rails de guidage linéaires s'usent moins et ont une durée de vie plusieurs fois supérieure à celle des rails coulissants. Cela réduit non seulement la fréquence et le coût de maintenance des équipements, mais améliore également la fiabilité et la stabilité de l'équipement. Haute-Adaptabilité à la vitesse : le rail de guidage en ligne droite est adapté aux mouvements alternatifs à haute fréquence en raison de la faible friction et des faibles exigences en matière de puissance d'entraînement.. 1.Robotique industrielle : dans le domaine de la robotique industrielle, les guides linéaires offrent aux robots un contrôle de mouvement très précis et rapide. Par exemple, un rail de guidage linéaire peut réguler avec précision la position et la trajectoire d'un pistolet de soudage dans un robot de soudage. Cela garantira la stabilité et la cohérence de la qualité du soudage. Le rail de guidage linéaire permet aux robots d'assemblage de saisir et de placer correctement les pièces, rendant le processus d'assemblage plus rapide et plus précis.
2. Machines-outils CNC : les rails de guidage linéaires sont l'une des machines-outils CNC les plus couramment utilisées. En revanche, les guides coulissants traditionnels nécessitent généralement un grattage et un entretien minutieux en cas de défaillance, ce qui est coûteux et prend du temps. Lubrification facile : le curseur est doté d'un graisseur intégré-qui permet une lubrification manuelle ou automatique. Cette conception est facile à lubrifier et peut être complétée en fonction des conditions de fonctionnement du rail de guidage pour garantir les meilleures conditions de lubrification. D'un autre côté, les rails de guidage coulissants nécessitent généralement de percer des trous pour la lubrification, ce qui est compliqué et tend à conduire à une lubrification inégale.
V.Conclusion
En tant qu'élément clé des machines de précision d'automatisation industrielle, les guides linéaires ont une définition claire, une structure raisonnable, une variété de types, une large gamme d'applications, des principes de fonctionnement avancés et des avantages significatifs. Ils jouent un rôle irremplaçable dans l’amélioration de la précision des équipements, la prolongation de leur durée de vie et l’amélioration de l’efficacité de la production. Avec l'avancement continu de la technologie industrielle, les performances et le domaine d'application du rail de guidage de fil seront continuellement étendus et améliorés, fournissant un soutien plus puissant au progrès de l'industrie et à l'innovation technologique.
