EN
پیوندهای سریع
راه‌انداز خطی کوچک‌مقیاس MGN3 سیستمی با عرض ریل ۳ میلی‌متر است — بلوک گردش چهار ردیفی گلوله‌ها روی ریلی با پروفیل ۳ میلی‌متر حرکت می‌کند — و مزیت اصلی آن کوچک‌ترین اندازه در محدودهٔ MGN است که همچنان بار مفیدی را تحمل می‌کند: بار دینامیکی ۰٫۲۹ کیلونیوتن، بار استاتیکی ۰٫۴۴ کیلونیوتن، گشتاور استاتیکی ۰٫۷ نیوتن‌متر، و جرم بلوک ۱ گرم روی ریلی با جرم ۵۰ گرم در هر متر. مهندسان این محصول را زمانی انتخاب می‌کنند که محور کوتاه باشد، بار واردشده سبک باشد و طراحی از نظر فضای موجود محدود شده باشد نه از نظر نیرو. در صورتی که انحراف، طول حرکت یا عمر خدماتی به عنوان محدودیت‌کننده عمل کنند، به سمت اندازه‌های بزرگ‌تر مانند MGN5 یا MGN7 حرکت می‌کنند.
این پاسخ کوتاه است. سایر بخش‌های این مقاله اعداد و ارقام مربوطه را ارائه می‌دهند، کاربردهایی را که در آن‌ها MGN3 انتخاب مناسبی است مشخص می‌کنند و مواردی را که استفاده از آن توصیه نمی‌شود را نیز برجسته می‌سازند.
تمام مقادیر، رتبه‌بندی‌های فهرستی هر بلوک برای راهنمای خطی کوچک‌مقیاس MGN3 هستند و از جدول مشخصات منتشرشدهٔ MGN توسط سازنده گرفته شده‌اند.
راهنمای MGN3 نوعی راهنمای مبتنی بر عناصر غلتشی است دیسک خطی : ریلی از فولاد ضدزنگ سخت‌شده با دو مسیر حرکت صیقلی‌شده، و بلوکی حاوی چهار ردیف گلوله‌های فولادی که در هنگام حرکت بلوک به‌صورت دوره‌ای بازمی‌گردند. گلوله‌ها با زاویهٔ ۴۵ درجه به مسیر حرکت تماس می‌گیرند؛ بنابراین بلوک در برابر هر دو لبهٔ ریل پیش‌بارگذاری می‌شود و در برابر بارهای واردشده از بالا، پایین و هر دو طرف با سفتی یکسان مقاومت می‌کند.
«۳» در شماره قطعه، عرض ریل را بر حسب میلی‌متر نشان می‌دهد — نه عرض بلوک و نه طول حرکت. ریل MGN3 عرضی برابر با ۳ میلی‌متر دارد که این ویژگی آن را جالب می‌سازد: با این عرض، ریل می‌تواند درون پوششی جای گیرد، پشت مسیر نوری یا در کنار گریپری کوچک قرار گیرد که ریل‌های ۵ میلی‌متری یا ۷ میلی‌متری در آنجا جا نمی‌گیرند. ریل MGN2 (۲ میلی‌متری) نیز زیر این سری وجود دارد، اما ظرفیت بار آن تا سطحی کاهش می‌یابد که فقط برای سبک‌ترین مکانیزم‌ها مناسب است؛ بنابراین MGN3 معمولاً پایین‌ترین سطح عملی برای محور محرک است.
بلوکی به جرم ۱ گرم و ریلی به جرم ۵۰ گرم بر متر یعنی جرم نوسانی بر حسب گرم اندازه‌گیری می‌شود، نه کیلوگرم. برای محوری که صدها بار در ثانیه جهت خود را معکوس می‌کند — مانند سرِ توزیع‌کننده، اسکن بازرسی یا دریچه نوری — اینرسی، نه ظرفیت بار، محدودیت سرعت را تعیین می‌کند. نصف کردن جرم متحرک تقریباً گشتاور موتور لازم برای همان شتاب را نیز نصف می‌کند.
از آنجا که چهار ردیف گلوله به‌صورت متقارن قرار گرفته‌اند، بلوک MGN3 سختی یکسانی در برابر بارهای رو به پایین، رو به بالا و جانبی دارد. این ویژگی در ابزارهایی که در یک جهت مونتاژ می‌شوند و سپس در جهت دیگری کار می‌کنند — مانند سر sond که به‌صورت افقی آویزان است یا مرحله‌ای که روی دیوار عمودی نصب شده است — اهمیت دارد، زیرا طراح نیازی به ارزیابی مجدد بلوک برای جهت بار دیگری ندارد.
رتبه‌بندی پویای ۰٫۲۹ کیلونیوتن بر روی ریل ۳ میلی‌متری، در شرایط ایده‌آل تقریباً معادل ظرفیت بار پیوستهٔ ۳۰ کیلوگرم است. حاشیهٔ ایمنی این امکان را فراهم می‌کند که بلوک پیش‌بارگذاری‌شده به‌صورت نرم و بدون افت عمل کند: در بار کاری ۵۰ تا ۱۰۰ نیوتن، گلوله‌ها در محدودهٔ الاستیک باقی می‌مانند و تکرارپذیری حفظ می‌شود.
راهنمای‌های لغزشی، و به‌ویژه سرج‌های دُم‌کبوتری با روغن‌کاری نامناسب، در نرخ‌های تغذیه پایین به‌طور متناوب بین چسبیدن و جهش کردن تغییر می‌کنند. اما راهنمای گلوله‌ای چنین رفتاری ندارد: ضریب اصطکاک آن حدود ۰٫۰۰۳ تا ۰٫۰۰۵ باقی می‌ماند و انتقال از حالت ساکن به حرکت، هموار است. برای ابزاری که با چند میکرومتر در ثانیه حرکت می‌کند، این تفاوت، تمایز بین یک سیگنال پاک و یک سیگنال دندانه‌ای است.
بلوک MGN3 ارتفاع مقطع کوتاهی دارد. دو یا سه محور بدون اینکه از ابعاد کلی ابزار فراتر روند، روی هم قرار می‌گیرند؛ به‌همین دلیل این اندازه در طراحی‌های صفحه‌های متقاطع و سازه‌های گانتری درون جعبه استفاده می‌شود.
هر دو بلوک از یک ریل مشترک استفاده می‌کنند. نسخه H بلندتر است، بنابراین بار و گشتاور بیشتری را روی همان پروفیل ۳ میلی‌متری تحمل می‌کند:
تعادل بین جرم و طول، نه سختی، برقرار می‌شود. بلوک H را هنگامی انتخاب کنید که بار از محور ریل منحرف شده باشد، یا سر بلوک از ریل بیرون زده باشد، یا یک ریل تنها گشتاور را تحمل کند؛ بلوک C را هنگامی انتخاب کنید که فضای موجود محدود باشد و بار در مرکز قرار گرفته باشد.
طول عمر اسمی پایهٔ یک راهنمای خطی کوچک MGN3 از رابطهٔ استاندارد یاتاقان‌های غلتشی پیروی می‌کند که در استاندارد ISO 14728-1 برای یاتاقان‌های حرکت خطی منتشر شده و توسط تمامی سازندگان بزرگ به‌صورت فرم L10 استفاده می‌شود. راهنما خطی سازنده:
L10 = (C / P)³ × ۵۰ کیلومتر
که در آن C، ظرفیت بار دینامیکی اسمی و P، بار اعمال‌شده به هر بلوک است.
برای محوری در یک دستگاه که هر یک از دو بلوک ۱۰۰ نیوتن بار را تحمل می‌کنند (P = ۰٫۱ کیلونیوتن):
دو نتیجه از توان سوم به دست می‌آید. اول، عمر کاری بسیار حساس به بار است: دو برابر شدن بار، عمر اسمی را به میزان هشت برابر کاهش می‌دهد؛ بنابراین طراحی‌ای که در ۳۰ درصد سی کار می‌کند، تقریباً ۳۷ برابر طولانی‌تر از طراحی‌ای که در سی کار می‌کند، عمر دارد. دوم، وقتی طراحی از نظر عمر کافی نیست، انتقال از بلوک سی به بلوک اچ روی همان ریل، حدود ۲٫۴ برابر افزایش عمر ایجاد می‌کند و تنها یک گرم جرم متحرک اضافه می‌شود — معمولاً ارزان‌تر از افزایش اندازه ریل، که تغییر در تمام قطعات متصل‌شونده را نیز به دنبال دارد.
عمر یک مقدار اسمی است، نه تضمینی. آلودگی، فواصل زمانی روان‌کاری، صافی ریل و خطاهای نصب همگی حاشیه اطمینان را کاهش می‌دهند و در یک راهنمای ۳ میلی‌متری این کاهش سریع‌تر از راهنمای ۱۵ میلی‌متری رخ می‌دهد، زیرا آب‌بندی‌ها و مخزن روان‌کار نسبتاً کوچک‌ترند.
دستکاری وافر، اتصال دای، اتصال سیمی و ایستگاه‌های تست با استفاده از مدل ام‌جی‌ان۳ انجام می‌شود که در آن سر باید به حجم کاری کوچکی نفوذ کند. راهنما بر اساس ابعاد کلی و صافی آن — نه ظرفیت آن — انتخاب می‌شود و تولید کم ذرات در راهنمای گلوله‌ای در محیط تمیز اهمیت دارد. جنس پوستهٔ خودمان برای این اندازه — ام‌جی‌ان۳ در تجهیزات نیمه‌هادی — جزئیات بیشتری دربارهٔ دستکاری وافر، اتصال دای و اندازه‌گیری بصری خودکار (AOI) ارائه می‌دهد.
یک محور اندازه‌گیری به اصطلاح «اصطکاک ثابت» بیشتر از ظرفیت نیاز دارد. بلوک‌های ام‌جی‌ان۳ تغییرات اندکی در اصطکاک نشان می‌دهند؛ بنابراین، حرکت اسکن با سرعت ثابت به‌صورت نوسان موقعیت (ریپل) ظاهر نمی‌شود — همین دلیل است که این اندازه در پروژکتورهای نمایه، صفحه‌های دیداری و تجهیزات اندازه‌گیری سطح به‌کار می‌رود.
پمپ‌های سرنگی، دستگاه‌های مدیریت نمونه، تغذیه‌کننده‌های لام، و صفحه‌های میکروسکوپ از ام‌جی‌ان۳ به‌خاطر ارتفاع کم مقطع عرضی و عملکرد بی‌صدا استفاده می‌کنند. در یک تحلیل‌گر با ده‌ها محور موازی، جرم متحرک در حد گرم، توان محرکه و گرمای تولیدی را کم نگه می‌دارد.
هم‌تراز کردن فیبر با موج‌بر یا عدسی با دیود نیازمند تنظیم زیرمیکرومتری در محدوده‌ای چند میلی‌متری است. راهنمای خطی MGN3 با پیچ با گام ریز این حرکت را در یک بسته‌بندی فشرده فراهم می‌کند که روی میز اپتیکی جای می‌گیرد و مسیر پرتو را مسدود نمی‌کند.
گریپرهای ریز، توزیع‌کننده‌ها، سرهاي برداشت و دستگاه‌های ریزکنترل از MGN3 به‌عنوان مفصل خطی استفاده می‌کنند، زیرا بلوک آن را می‌توان در بدنه ابزار تعبیه کرد و رتبه‌بندی چهارجهته آن به این معناست که همین قطعه از بالا یا از کنار نیز قابل استفاده است.
برای اجزایی که تنها یک‌بار موقعیت‌دهی شده و قفل می‌شوند، ریل‌های MGN3 حرکتی مستقیم‌تر و تکرارپذیرتر از اتصال دُو‌تِیل ارائه می‌دهند و هزینه مونتاژ آن‌ها پایین‌تر از انعطاف‌پذیری سفارشی است.
راهنمای خطی ریز MGN3 یک قطعه دقیق با سقف مشخصی برای ظرفیت تحمل بار است. در صورت برقراری هر یک از شرایط زیر، به اندازه بزرگ‌تر بعدی ارتقا دهید:
ریل ۳ میلی‌متری از نظر اندازه‌اش سفت است، اما از نظر مطلق سفت نیست: در دهانه‌ی ۳۰۰ میلی‌متری، خیز ناشی از بار جانبی ممکن است از دقتی که دستگاه تلاش می‌کند حفظ کند فراتر رود. این یک محدودیت ساختاری است؛ بنابراین راه‌حل، انتخاب مقاطع بزرگ‌تر است نه بلوک‌های بهتر.
پنج ورودی قیمت، زمان تحویل و امکان‌پذیری راه‌انداز خطی ریزمقیاس MGN3 را تعیین می‌کنند:
این پنج مورد را به‌صورت نقشه (PDF، DWG یا STEP) ارسال کنید؛ شرکت KGT ظرف ۲۴ ساعت بازبینی پرداخت، قیمت، حداقل سفارش (MOQ) و زمان تحویل را اعلام می‌کند. محصولات سری MGN توسط KGT در کارخانه‌ای مجاز به استاندارد ISO 9001 در ونژو، استان جیانگسو تولید می‌شوند و قبل از تطبیق بلوك‌ها با ریل‌ها، موازی‌بودن حرکتی، تحمل ارتفاع و شکاف نسبت به درجه‌ی سفارش‌شده مورد بازرسی قرار می‌گیرد.
بلوک MGN3C دارای ظرفیت بار دینامیکی ۰٫۲۹ کیلونیوتن (C)، ظرفیت بار استاتیکی ۰٫۴۴ کیلونیوتن (C₀) و گشتاور استاتیکی ۰٫۷ نیوتن‌متر (MR) است. بلوک بلند MGN3H دارای ظرفیت‌های ۰٫۳۹ کیلونیوتن، ۰٫۶۸ کیلونیوتن و ۱٫۰ نیوتن‌متر است. این مقادیر مربوط به هر بلوک است؛ در حالت استفاده از دو بلوک، ظرفیت بار عمودی دو برابر می‌شود اما ظرفیت گشتاور به همان نسبت افزایش نمی‌یابد.
C بلوک استاندارد و H بلوک بلندتر با عرض ریل یکسان است. H درجه دقت نیست و ریل عریض‌تری نیز نیست — از همان ریل ۳ میلی‌متری استفاده می‌کند، ۱ گرم جرم بلوک را اضافه می‌کند و بار پویا را حدود ۳۴ درصد و گشتاور استاتیکی را حدود ۴۳ درصد افزایش می‌دهد.
از فرمول L10 = (C/P)³ × ۵۰ کیلومتر استفاده کنید. در بار ۱۰۰ نیوتون بر بلوک، عمر اسمی MGN3C حدود ۱۲۲۰ کیلومتر و MGN3H حدود ۲۹۶۶ کیلومتر است. عمر واقعی به روغن‌کاری، آلودگی و دقت نصب بستگی دارد؛ بنابراین طراحی‌ای که در محدودهٔ ۲۰ درصدی از هدف قرار می‌گیرد باید بررسی شود نه اینکه بدون بررسی پذیرفته شود.
نسخه‌های فولاد ضدزنگ برای اندازه‌های بزرگ‌تر MGN که در تجهیزات محیط‌های مرطوب و اتاق‌های تمیز به کار می‌روند، منتشر شده‌اند. برای MGN3، قبل از مشخص‌کردن آن در نقشه، موجودی و زمان تحویل را با تأمین‌کننده تأیید کنید — جایگزینی در این مرحله هزینه‌بر است.
بله. ریل‌ها بر اساس نقشه برش داده و ماشین‌کاری می‌شوند، از جمله فاصله سوراخ‌ها، رزوه‌کاری انتهایی و علامت‌گذاری اتصالات؛ همچنین بلوک‌ها به‌صورت مجموعه‌های تطبیق‌یافته و با درجه دقت سفارش‌داده‌شده تأمین می‌شوند. نقشه را برای بررسی ماشین‌کاری ارسال کنید.
درجه استاندارد (N) زمانی کافی است که از سرووموتور و انکودر برای بستن حلقه موقعیت استفاده می‌شود. درجه بالا (H) یا دقیق (P) را زمانی انتخاب کنید که دو ریل به‌صورت موازی کار می‌کنند، یا زمانی که محور یک پروب اندازه‌گیری را تغذیه می‌کند، یا زمانی که بودجه خطای دستگاه پیش از نصب راهنمایی از پیش بسیار محدود است.
بلوک و ریل MGN3 از پیچ‌های رده M1.6 استفاده می‌کنند و ریل به شانهٔ مرجع ماشین‌کاری‌شده بسته می‌شود. قفل‌کردن ریل در برابر شانهٔ مرجع — نه اتکا به پیچ‌ها برای تعیین موقعیت — همان چیزی است که صحت خطی را که برای آن درجه دقت خریداری شده بود، حفظ می‌کند.
راه‌انداز خطی کوچک‌مقیاس MGN3 اندازه‌ای دارد که محوری با دقت بالا را در جایی جای‌دهی می‌کند که یک راه‌انداز خطی معمولی نمی‌تواند: ریلی به عرض ۳ میلی‌متر، بلوکی به وزن ۱ گرم، ظرفیت بار دینامیکی ۰٫۲۹ کیلونیوتن و سختی یکسان در چهار جهت. این راه‌انداز انتخاب مناسبی برای ابزارهایی با حرکت کوتاه و بار سبک در تجهیزات نیمه‌هادی، متروشناختی، پزشکی و فوتونیک است؛ اما در هر لحظه‌ای که بار، گشتاور یا طول ریل به عامل محدودکننده تبدیل شود، انتخاب نادرستی محسوب می‌شود — در این حالت، استفاده از MGN5 یا MGN7 از نظر هزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه‌تر از بازطراحی مجدد سیستمی است که از نظر ابعادی کوچک‌تر از حد لازم انتخاب شده است.
