EN
ΓΡΗΓΟΡΟΙ ΣΥΝΔΕΣΜΟΙ
Ο μικροσκοπικός γραμμικός οδηγός MGN3 είναι ένα σύστημα ράβδων πλάτους 3 mm — ένα μπλοκ κυκλοφορίας σφαιρών τεσσάρων σειρών που λειτουργεί σε ράβδο προφίλ 3 mm — και το πλεονέκτημά του είναι ότι αποτελεί το μικρότερο μέγεθος στη σειρά MGN που εξακολουθεί να μπορεί να μεταφέρει χρήσιμο φορτίο: 0,29 kN δυναμικό, 0,44 kN στατικό, 0,7 N·m στατική ροπή, με μπλοκ βάρους 1 g σε ράβδο που ζυγίζει 50 g ανά μέτρο. Οι μηχανικοί το επιλέγουν όταν ο άξονας είναι σύντομος, το φορτίο είναι ελαφρύ και η σχεδίαση περιορίζεται από τον διαθέσιμο χώρο και όχι από τις δυνάμεις. Επιλέξτε μεγαλύτερα μεγέθη, όπως MGN5 ή MGN7, όταν η παραμόρφωση, το μήκος διαδρομής ή η διάρκεια ζωής αποτελούν τον καθοριστικό περιορισμό.
Αυτή είναι η σύντομη απάντηση. Το υπόλοιπο του παρόντος άρθρου παρουσιάζει τα αριθμητικά δεδομένα που την υποστηρίζουν, τις εφαρμογές όπου ο MGN3 είναι η κατάλληλη επιλογή και τις περιπτώσεις όπου δεν είναι.
Όλες οι τιμές είναι καταλογικές αξιολογήσεις ανά μπλοκ για τη μικροσκοπική γραμμική οδηγό MGN3, ληφθείσες από το δημοσιευμένο πίνακα προδιαγραφών MGN του κατασκευαστή.
Μια οδηγός MGN3 είναι ένα στοιχείο κύλισης φέρεινα γραμμικών : ένα σκληρυμένο ράβδο από ανοξείδωτο χάλυβα με δύο λειασμένα δρομολόγια και ένα μπλοκ που περιέχει τέσσερις σειρές χαλύβδινων σφαιρών οι οποίες επανακυκλώνονται καθώς το μπλοκ κινείται. Οι σφαίρες έρχονται σε επαφή με το δρομολόγιο υπό γωνία 45°, οπότε το μπλοκ προφορτώνεται εναντίον και των δύο πλευρών του ράβδου και αντιστέκεται στο φορτίο από πάνω, από κάτω και από και τις δύο πλευρές με την ίδια δυσκαμψία.
Το «3» στον αριθμό εξαρτήματος αντιπροσωπεύει το πλάτος της ράβδου σε χιλιοστά — όχι το πλάτος του ολισθητήρα, ούτε τη διαδρομή. Μια ράβδος MGN3 έχει πλάτος 3 mm, γεγονός που καθιστά τη σειρά ενδιαφέρουσα: σε αυτό το πλάτος, η ράβδος μπορεί να τοποθετηθεί εντός ενός περιβλήματος, πίσω από μια οπτική διαδρομή ή δίπλα σε ένα μικροσκοπικό γριπερ, όπου μια ράβδος 5 mm ή 7 mm απλώς δεν χωράει. Υπάρχει η MGN2 (2 mm) κάτω από αυτήν, αλλά οι βαθμολογίες φόρτισης μειώνονται σε επίπεδο που κατάλληλο μόνο για τους ελαφρότερους μηχανισμούς· συνεπώς, η MGN3 αποτελεί συνήθως το πρακτικό κατώτατο όριο για έναν κινούμενο άξονα.
Ένας ολισθητήρας του 1 g και μια ράβδος των 50 g/m σημαίνουν ότι η επαναλαμβανόμενη μάζα μετριέται σε γραμμάρια, όχι σε κιλόγραμμα. Για έναν άξονα που αλλάζει κατεύθυνση εκατοντάδες φορές το δευτερόλεπτο — μια κεφαλή διανομής, μια επιθεώρηση σάρωσης, ένα οπτικό κλείσιμο — η αδράνεια, όχι η ικανότητα φόρτισης, καθορίζει το όριο ταχύτητας. Η μείωση της κινούμενης μάζας στο μισό μειώνει κατά προσέγγιση στο μισό τη ροπή του κινητήρα που απαιτείται για την ίδια επιτάχυνση.
Επειδή οι τέσσερις σειρές σφαιρών διατάσσονται συμμετρικά, ένα μπλοκ MGN3 παρουσιάζει την ίδια ακαμψία έναντι καταπονήσεων προς τα κάτω, προς τα επάνω και πλευρικών. Αυτό έχει σημασία σε όργανα που συναρμολογούνται σε μία προσανατολισμό και λειτουργούν σε άλλο — για παράδειγμα, ένα κεφάλι προβολέα που κρέμεται πλευρικά ή μία στάση που είναι τοποθετημένη σε κατακόρυφο τοίχο — επειδή ο σχεδιαστής δεν χρειάζεται να επαναξιολογήσει το μπλοκ για διαφορετική κατεύθυνση φόρτισης.
μία δυναμική αξιολόγηση 0,29 kN σε ράγα 3 mm αντιστοιχεί περίπου σε συνεχή ικανότητα φόρτισης 30 kg σε ιδανικές συνθήκες. Το περιθώριο είναι αυτό που επιτρέπει σε ένα προεντατικό μπλοκ να λειτουργεί ομαλά: σε εργασιακό φορτίο 50–100 N, οι σφαίρες παραμένουν στο ελαστικό πεδίο και διατηρείται η επαναληψιμότητα.
Οι ολισθαίνοντες οδηγοί και ιδιαίτερα οι δοκιμαστικές οδηγοί με κακή λίπανση εναλλάσσονται μεταξύ κόλλησης και αιφνιδιαστικής κίνησης σε χαμηλές ταχύτητες προώθησης. Ένας σφαιρικός οδηγός δεν παρουσιάζει αυτό το φαινόμενο: ο συντελεστής τριβής παραμένει περίπου στο εύρος 0,003–0,005 και η μετάβαση από την ακινησία στην κίνηση είναι ομαλή. Για ένα όργανο που μετακινείται με ταχύτητα μερικών μικρομέτρων ανά δευτερόλεπτο, αυτό αποτελεί τη διαφορά μεταξύ ενός καθαρού σήματος και ενός πριονωτού.
Ένα μπλοκ MGN3 έχει μικρό ύψος διατομής. Δύο ή τρεις άξονες μπορούν να τοποθετηθούν επάνω στους άλλους χωρίς να υπερβαίνουν το περίβλημα του οργάνου, γι’ αυτό το λόγο αυτό το μέγεθος εμφανίζεται σε σχεδιασμούς διασταυρούμενων σταδίων και γερανών σε κουτί.
Τα δύο μπλοκ μοιράζονται τον ίδιο οδηγό. Η παραλλαγή H είναι μεγαλύτερη, επομένως αντέχει μεγαλύτερο φορτίο και μεγαλύτερη ροπή στο ίδιο προφίλ 3 mm:
Ο συμβιβασμός αφορά τη μάζα και το μήκος, όχι την ελαστικότητα. Επιλέξτε τον σασμό H όταν το φορτίο είναι εκτός άξονα της ράγας, όταν η κεφαλή προεξέχει, ή όταν μία μόνο ράγα αναλαμβάνει τη ροπή· επιλέξτε τον σασμό C όταν ο χώρος είναι περιορισμένος και το φορτίο είναι κεντραρισμένο.
Η βασική υπολογιζόμενη διάρκεια ζωής ενός μικρού γραμμικού οδηγού MGN3 ακολουθεί την τυπική σχέση κυλιόμενων εδράνων, η οποία δημοσιεύθηκε για γραμμικά εδράνια κίνησης στο ISO 14728-1 και χρησιμοποιείται στη μορφή L10 από όλους τους κύριους γραμμικός οδηγός κατασκευαστής:
L10 = (C / P)³ × 50 km
όπου C είναι η βασική δυναμική ικανότητα φόρτισης και P είναι το εφαρμοζόμενο φορτίο ανά σασμό.
Θεωρήστε έναν άξονα οργάνου όπου κάθε ένας από τους δύο σασμούς μεταφέρει 100 N (P = 0,1 kN):
Από την κυβική σχέση προκύπτουν δύο συμπεράσματα. Πρώτον, η διάρκεια ζωής είναι εξαιρετικά ευαίσθητη στο φορτίο: διπλασιασμός του φορτίου μειώνει την εγγυημένη διάρκεια ζωής κατά παράγοντα οκτώ, οπότε μία κατασκευή που λειτουργεί στο 30 % του C διαρκεί περίπου 37 φορές περισσότερο από μία που λειτουργεί στο C. Δεύτερον, όταν μία κατασκευή δεν επιτυγχάνει την επιθυμητή διάρκεια ζωής, η μετάβαση από τον τύπο C στον τύπο H στον ίδιο οδηγό προσφέρει περίπου 2,4 φορές μεγαλύτερη διάρκεια ζωής με πρόσθετη μάζα κινούμενου μέρους μόνο 1 γραμμαρίου — συνήθως φθηνότερη λύση από την αναβάθμιση σε μεγαλύτερο μέγεθος οδηγού, η οποία απαιτεί αλλαγή όλων των συνδεόμενων εξαρτημάτων.
Η διάρκεια ζωής είναι μία εκτίμηση, όχι εγγύηση. Η μόλυνση, το διάστημα λίπανσης, η ευθυγράμμιση του οδηγού και τα σφάλματα εγκατάστασης μειώνουν το περιθώριο ασφαλείας, και σε έναν οδηγό 3 mm το κάνουν πιο γρήγορα από ό,τι σε έναν οδηγό 15 mm, επειδή τα σφραγίσματα και η δεξαμενή λιπαντικού είναι αναλογικά μικρότερα.
Η χειριστική των πλακών, η σύνδεση των chip, η σύνδεση με σύρμα και οι σταθμοί δοκιμής χρησιμοποιούν το MGN3, όπου η κεφαλή πρέπει να εισέρχεται σε μικρό όγκο εργασίας. Ο οδηγός επιλέγεται βάσει των διαστάσεων του και της ομαλότητάς του, παρά της φέρουσας ικανότητάς του, και η χαμηλή παραγωγή σωματιδίων ενός σφραγισμένου οδηγού με σφαίρες έχει σημασία σε καθαρό χώρο. MGN3 σε εξοπλισμό ημιαγωγών — καλύπτει λεπτομερέστερα τη χειριστική των πλακών, την προσκόλληση των chip και τη μετρολογία AOI.
Ένας μετρητικός άξονας απαιτεί σταθερή τριβή περισσότερο από φέρουσα ικανότητα. Τα μπλοκ MGN3 παρουσιάζουν ελάχιστη μεταβολή της τριβής, οπότε μια σάρωση με σταθερή ταχύτητα δεν εμφανίζεται ως κυμάτωση θέσης — γι’ αυτόν τον λόγο το μέγεθος εμφανίζεται σε προβολείς προφίλ, στάδια όρασης και σταθερά μέτρησης επιφανειών.
Οι αντλίες συριγγίων, οι διαχειριστές δειγμάτων, οι τροφοδότες πλακιδίων και τα στάδια μικροσκοπίου χρησιμοποιούν το MGN3 για το χαμηλό ύψος τομής του και την ήσυχη λειτουργία του. Σε έναν αναλυτή με δεκάδες παράλληλους άξονες, η μάζα του κινούμενου μέρους σε γραμμάρια διατηρεί χαμηλή την ισχύ κίνησης και τη θερμότητα.
Η ευθυγράμμιση μιας οπτικής ίνας με έναν κυματοδηγό ή ενός φακού με ένα δίοδο απαιτεί ρύθμιση υπο-μικρομετρικής ακρίβειας σε εμβέλεια μερικών χιλιοστών. Το MGN3 με κοχλία μικρού βήματος προσφέρει αυτή την κίνηση σε συσκευή που χωράει σε οπτική τράπεζα χωρίς να εμποδίζει τη διαδρομή της δέσμης.
Οι μικροσκοπικοί γριπερ, οι διανομείς, οι κεφαλές ανύψωσης και οι μικρο-εκτελεστές χρησιμοποιούν το MGN3 ως γραμμική άρθρωση, επειδή το μπλοκ μπορεί να ενσωματωθεί στο σώμα του εργαλείου, ενώ η τετρακατευθυντική αξιολόγηση σημαίνει ότι το ίδιο εξάρτημα λειτουργεί εξίσου καλά από πάνω ή από την πλευρά.
Για ένα εξάρτημα που τοποθετείται μία φορά και ασφαλίζεται, οι οδηγοί MGN3 προσφέρουν πιο ευθύγραμμη και επαναλαμβανόμενη ολίσθηση από μια δοκό με κοπτική επιφάνεια (dovetail), με χαμηλότερο κόστος συναρμολόγησης από μια προσαρμοστική ελαστική δομή (custom flexure).
Το μικροσκοπικό γραμμικό οδηγό MGN3 είναι ένα ακριβές εξάρτημα με καθορισμένο ανώτατο όριο φορτίου. Προχωρήστε σε μεγαλύτερο μέγεθος όταν ισχύει οποιαδήποτε από τις παρακάτω περιπτώσεις:
Η ράβδος των 3 mm είναι σκληρή για το μέγεθός της, αλλά όχι απόλυτα: σε άνοιγμα 300 mm, η παραμόρφωση υπό πλευρικό φορτίο μπορεί να υπερβαίνει την ακρίβεια που προσπαθεί να διατηρήσει το όργανο. Αυτό είναι ένα δομικό όριο, οπότε η λύση είναι μια μεγαλύτερη διατομή, όχι ένα καλύτερο μπλοκ.
Πέντε παράμετροι καθορίζουν την τιμή, τον χρόνο παράδοσης και την εφικτότητα ενός μικροσκοπικού γραμμικού οδηγού MGN3:
Αποστείλετε αυτά τα πέντε ως σχέδιο (PDF, DWG ή STEP) και η KGT επιστρέφει έλεγχο κατεργασίας, τιμή, ελάχιστη ποσότητα παραγγελίας (MOQ) και χρόνο παράδοσης εντός 24 ωρών. Η KGT κατασκευάζει τη σειρά MGN σε εργοστάσιο πιστοποιημένο κατά ISO 9001 στο Wenzhou, Zhejiang, με έλεγχο της παράλληλης λειτουργίας, της ανοχής ύψους και της ελεύθερης κίνησης σε σχέση με την καθορισμένη τάξη, προτού τα μπλοκ εναρμονιστούν με τις ράγες.
Ένα μπλοκ MGN3C έχει ονομαστική δυναμική φόρτιση 0,29 kN (C), ονομαστική στατική φόρτιση 0,44 kN (C₀) και ονομαστική στατική ροπή 0,7 N·m (Mᵣ). Το μακρύ μπλοκ MGN3H έχει αντίστοιχες τιμές 0,39 kN, 0,68 kN και 1,0 N·m. Οι τιμές αναφέρονται ανά μπλοκ· μια κινητή μονάδα με δύο μπλοκ διπλασιάζει την κατακόρυφη φέρουσα ικανότητα, αλλά όχι την ικανότητα αντοχής σε ροπή με την ίδια αναλογία.
Το C είναι το τυπικό μπλοκ και το H είναι το μακρύτερο μπλοκ με το ίδιο πλάτος ράγας. Το H δεν είναι βαθμός ακρίβειας ούτε ευρύτερη ράγα — χρησιμοποιεί την ίδια ράγα των 3 mm, προσθέτει 1 g μάζας στο μπλοκ και αυξάνει το δυναμικό φορτίο κατά περίπου 34 % και τη στατική ροπή κατά περίπου 43 %.
Χρησιμοποιήστε τον τύπο L10 = (C/P)³ × 50 km. Για φορτίο 100 N ανά μπλοκ, μια MGN3C προσφέρει περίπου 1.220 km και μια MGN3H περίπου 2.966 km θεωρητικής διάρκειας ζωής. Η πραγματική διάρκεια ζωής εξαρτάται από τη λίπανση, τη ρύπανση και την ακρίβεια εγκατάστασης· συνεπώς, κάθε σχεδιασμός που προσεγγίζει τον στόχο εντός περιθωρίου 20 % πρέπει να ελεγχθεί εκ νέου, αντί να γίνει απλώς αποδεκτός.
Εκδόσεις ανοξείδωτου χάλυβα δημοσιεύονται για τα μεγαλύτερα μεγέθη MGN που χρησιμοποιούνται σε υγρά και καθαρά περιβάλλοντα. Για την MGN3, επιβεβαιώστε τη διαθεσιμότητα και τον χρόνο παράδοσης με τον προμηθευτή προτού την καθορίσετε σε ένα σχέδιο — η αντικατάσταση σε αυτό το στάδιο είναι ακριβή.
Ναι. Οι ράγες κόβονται και επεξεργάζονται σύμφωνα με το σχέδιο, συμπεριλαμβανομένης της απόστασης των οπών, της ενσωμάτωσης σπειρώματος στα άκρα και της σήμανσης των αρθρώσεων, ενώ οι μπλοκ παρέχονται ως ταιριαστά σύνολα για την παραγγελθείσα τάξη ακρίβειας. Αποστείλετε το σχέδιο για έλεγχο κατεργασίας.
Η τυπική τάξη (N) είναι επαρκής όταν ένας servo και ένας κωδικοποιητής κλείνουν το βρόχο θέσης. Επιλέξτε υψηλή (H) ή ακριβή (P) όταν δύο ράγες λειτουργούν παράλληλα, όταν ο άξονας τροφοδοτεί ένα μετρητικό προβοσκίδιο ή όταν ο προϋπολογισμός σφαλμάτων του οργάνου είναι ήδη περιορισμένος πριν από την προσθήκη της οδηγού.
Το μπλοκ και η ράγα MGN3 χρησιμοποιούν βίδες κλάσης M1.6, με τη ράγα να είναι βιδωμένη σε μια μηχανοκατεργασμένη αναφορά-ώμο. Η σύσφιξη της ράγας εναντίον του ώμου, αντί να εξαρτάται αποκλειστικά από τις βίδες για την τοποθέτηση, είναι αυτό που διατηρεί την ευθυγράμμιση για την οποία αγοράστηκε η συγκεκριμένη τάξη ακρίβειας.
Ο μικροσκοπικός γραμμικός οδηγός MGN3 είναι τόσο μικρός ώστε να επιτρέπει την εγκατάσταση ακριβούς άξονα εκεί όπου ένας συνηθισμένος γραμμικός οδηγός δεν χωράει: ράγα 3 mm, μπλοκ 1 g, δυναμική ικανότητα 0,29 kN και ίση σκληρότητα σε τέσσερις κατευθύνσεις. Είναι η κατάλληλη επιλογή για όργανα με μικρή διαδρομή και ελαφρύ φορτίο σε εξοπλισμό ημιαγωγών, μετρολογίας, ιατρικό και φωτονικό εξοπλισμό, αλλά η λανθασμένη επιλογή όταν το φορτίο, η ροπή ή το μήκος της ράγας γίνονται ο περιοριστικός παράγοντας — σε αυτήν την περίπτωση, οι MGN5 ή MGN7 είναι φθηνότερες από την επανασχεδίαση ενός σχεδίου που είναι υποδιαστασιολογημένο.
