EN
NOPEA LINKIT
MGN3 -pienikokoinen lineaarinen ohjainrailo on 3 mm leveä rautasysteemi – nelirivinen kuulakierrelohko, joka liikkuu 3 mm profiiliraidalla – ja sen etuna on pienin koko MGN-sarjassa, joka kuitenkin kestää hyödyllisen kuorman: 0,29 kN dynaaminen, 0,44 kN staattinen ja 0,7 N·m staattinen momentti, kun lohkon massa on 1 g ja raidan massa 50 g metrillä. Insinöörit valitsevat sen, kun akseli on lyhyt, kuorma kevyt ja suunnittelu on rajoitettu tilan, ei voiman, perusteella. Käytä suurempaa kokoa MGN5 tai MGN7, kun taipuma, matkan pituus tai käyttöikä muodostavat ratkaisevan rajoituksen.
Se on lyhyt vastaus. Tässä artikkelissa esitetään luvut, joilla se perustellaan, sovellukset, joissa MGN3 on oikea valinta, sekä tapaukset, joissa se ei ole.
Kaikki arvot ovat MGN3-mikrolineaariliukupolun lokeittaisia luokitteluarvoja, jotka on otettu valmistajan julkaisemasta MGN-eriteltävyyttä koskevasta taulukosta.
MGN3-liukupolku on vierintäelementtipohjainen linear bearing kovettunut ruostumaton teräsrailo, jossa on kaksi hiottua juoksupintaa ja lohko, joka sisältää neljä riviä teräspalloja, jotka kierrätetään lohkon liikkuessa. Pallot koskettavat juoksupintaa 45 asteen kulmassa, joten lohko on esijännitetty molempiin railon reunoihin ja kestää kuormaa yläpuolelta, alapuolelta ja molemmilta puolilta samalla jäykkyydellä.
"3" osanumerossa tarkoittaa railon leveyttä millimetreinä – ei lohkon leveyttä eikä matkaa. MGN3-railo on 3 mm leveä, mikä tekee sarjasta mielenkiintoisen: kyseisellä leveydellä railo mahtuu sisään asennuskehikkoon, optisen polun taakse tai pienikokoisen puristimen viereen, johon 5 mm:n tai 7 mm:n railo ei yksinkertaisesti mahdu. MGN2 (2 mm) on olemassa pienemmänä vaihtoehtona, mutta sen kuormitusarvot laskevat niin alhaiselle tasolle, että se soveltuu vain erittäin kevyiden mekanismien käyttöön; siksi MGN3 on yleensä käytännöllinen alaraja ohjattavalle akselille.
1 g:n lohko ja 50 g/m:n kisko tarkoittavat, että takaisinliikkuvan massan mittayksikkö on gramma, ei kilogramma. Akselille, joka vaihtaa suuntaa satoja kertoja sekunnissa – esimerkiksi täyttölaitteen päässä, tarkastuslaitteen skannauksessa tai optisessa suljimessa – nopeusrajoituksen määrittää hitaus, ei kuormankestävyys. Liikkuvan massan puolittaminen pienentää likimain puoleen moottorin tarvitsemaa vääntömomenttia samalle kiihtyvyydelle.
Koska neljä paljarivit on aseteltu symmetrisesti, MGN3-lohkon jäykkyys on sama alaspäin, ylöspäin ja sivusuuntaisiin kuormiin nähden. Tämä on tärkeää laitteissa, jotka koostetaan yhdessä asennossa ja käytetään toisessa – esimerkiksi sivusuuntaisesti roikkuvassa tutkapäässä tai pystysuoralla seinällä olevassa vaiheessa – koska suunnittelijan ei tarvitse arvioida lohkoa uudelleen eri kuormasuunnan perusteella.
dynaamisen kuormitusten arvo 0,29 kN 3 mm:n raiteella vastaa noin 30 kg:n jatkuvaa kuormituskykyä ihanteellisissa olosuhteissa. Turvamarginaali mahdollistaa esijännitetyn liukupalkin sujuvan toiminnan: työkuormalla 50–100 N pallojen muodonmuutos pysyy kimmoisalla alueella ja toistettavuus säilyy.
Liukupalkit ja erityisesti huonosti voitelut dovetail-liukupinnat vaihtelevat tarttumisen ja hyppäyksen välillä alhaisilla syöttönopeuksilla. Palloliukupalkki ei näin tee: kitkakerroin pysyy noin 0,003–0,005:n välillä ja siirtyminen lepokuolesta liikkeeseen on sileää. Instrumentille, joka liikkuu muutaman mikrometrin sekunnissa, tämä ero on sama kuin selkeän signaalin ja sahalaidan välinen ero.
MGN3-liukupalkki on lyhyt poikkileikkauksensa korkeudeltaan. Kaksi tai kolme akselia voidaan pinota päällekkäin ilman, että kokonaismitat ylittävät instrumentin ulkopuolisia mittoja, mikä selittää, miksi tämä koko esiintyy ristikkäisissä vaiheissa ja laatikko-tyyppisissä portaalirakenteissa.
Kaksi lohkoa jakaa saman kiskon. H-versio on pidempi, joten se kestää suurempaa kuormaa ja suurempaa momenttia samalla 3 mm profiililla:
Kompromissi koskee massaa ja pituutta, ei jäykkyyttä. Valitse H-lohko, kun kuorma on siirretty raiteen akselista, kun pää ulottuu yli raiteen tai kun yksi raide kantaa taivutusmomenttia; valitse C-lohko, kun rakennetila on kapea ja kuorma on keskitetty.
MGN3-pienikokoisen lineaarisen ohjainrailon peruskuormituskesto noudattaa standardia vierintälaakerien suhdetta, joka on julkaistu lineaarisille liike-laakereille ISO 14728-1 -standardissa ja jota käytetään L10-muodossa kaikissa tärkeimmissä lineaariraillo valmistaja:
L10 = (C / P)³ × 50 km
jossa C on perusdynaaminen kuormitusarvo ja P on lohkoa kohden vaikuttava kuorma.
Ota esimerkiksi mittauslaitteen akseli, jossa kumpikin kahdesta lohkosta kantaa 100 N:n kuorman (P = 0,1 kN):
Kuutiosta seuraa kaksi asiaa. Ensinnäkin elinikä on erittäin herkkä kuormalle: kuorman kaksinkertaistuminen vähentää nimelliselinikää kahdeksalla kertaa, joten suunnittelu, joka toimii 30 %:n kuormalla C:n suhteen, kestää noin 37 kertaa pidempään kuin suunnittelu, joka toimii kuormalla C. Toiseksi, kun suunnittelussa ei saavuteta riittävää elinikää, siirtyminen saman raiteen C-lohkosta H-lohkoon lisää elinikää noin 2,4-kertaisesti yhden gramman lisämassalla liikkuvassa osassa – yleensä halvempaa kuin raiteen koon kasvattaminen, mikä vaatii kaikkien yhdistettyjen osien muuttamista.
Elinikä on arvio, ei takuu. Saastuminen, voitelun väli, raiteen suoruus ja asennusvirheet kuluttavat turvamarginaalia, ja 3 mm:n ohjainraiteessa ne kuluttavat sitä nopeammin kuin 15 mm:n ohjainraiteessa, koska tiivistykset ja voiteluainevarastot ovat suhteellisesti pienempiä.
Ohjaimet käytetään waferien käsittelyyn, piirisirujen kiinnitykseen, johdinliitoksiin ja koepisteisiin, joissa pää on päästävä pienelle työtilalle. Ohjain valitaan enimmäkseen sen ulkomitojen ja sujuvuuden perusteella eikä sen kantokyvyn perusteella, ja suljetun pallo-ohjaimen vähäinen hiukkasten tuotto on tärkeää puhtaassa tilassa. Oma tapausmateriaalimme tässä koossa — MGN3 puolijohdevarusteissa — käsittelee tarkemmin waferien käsittelyä, piirisirujen kiinnitystä ja AOI-mittauksia.
Mittausakseli vaatii vakioista kitkaa enemmän kuin kantokykyä. MGN3-liukupalkit osoittavat vähäistä kitkan vaihtelua, joten vakionopeudella tapahtuva skannaus ei näy paikkaripppuna – tästä syystä tämä koko esiintyy profiiliprojektoreissa, visio-asteikoissa ja pinnanmittauslaitteistoissa.
Syringipumput, näytekuvaajat, liukukorttien syöttimet ja mikroskooppi-asteikot käyttävät MGN3:aa sen alhaisen korkeuden ja hiljaisen toiminnan vuoksi. Analyysilaitteessa, jossa on kymmeniä rinnakkaisia aksелеja, gramman luokkaa oleva liikkuvan osan massa pitää moottoritehon ja lämmön alhaisena.
Kuidun tasaus aaltoputken kanssa tai linssin tasaus diodin kanssa vaatii alamikrometrin tarkkuutta muutamalla millimetrillä matkaa. MGN3-sarjan pienikokoinen liukupalkki, jossa on hienojakoinen kierre, tarjoaa tämän liikkeen kompaktissa paketissa, joka mahtuu optiseen pöytään estämättä säteen kulkua.
Pienikokoiset kiinnittimet, nesteenjakajat, nostonpäät ja mikromanipulaattorit käyttävät MGN3-sarjaa lineaarisena liitososana, koska liukupalkin runko voidaan integroida suoraan työkalun runkoon, ja nelisuuntainen kuormituskyky tarkoittaa, että sama osa toimii yhtä hyvin ylhäältä kuin sivulta käsin.
Komponentin yksittäisessä asennuksessa ja lukituksessa MGN3-sarjan liukupalkit tarjoavat suorampaa ja toistettavampaa liukua kuin kielekkeinen liukupalkki, ja niiden kokoonpanokustannukset ovat pienempiä kuin räätälöidyn jousirakenteen.
MGN3-sarjan pienikokoinen lineaarinen liukupalkki on tarkkuuskomponentti, jonka kuormituskyvyn yläraja on kiinteä. Siirry seuraavaan kokoluokkaan, kun mikä tahansa seuraavista pätee:
3 mm:n raita on jäykkä suhteessa kokoonsa, mutta ei absoluuttisesti ottaen: 300 mm:n jännevälin yli sivukuorman aiheuttama taipuma voi ylittää tarkkuuden, jota laite yrittää säilyttää. Tämä on rakenteellinen rajoitus, joten ratkaisu on suurempi poikkileikkaus, ei parempi liukupala.
Viisi syötettä määrittää MGN3-pienikokoisen lineaarisen ohjausraitan hinnan, toimitusaajan ja toteuttamismahdollisuuden:
Lähetä nuo viisi piirustuksena (PDF-, DWG- tai STEP-tiedostona), jolloin KGT antaa koneistustarkistuksen, hinnan, vähimmäistilattavamäärän (MOQ) ja toimitusaikataulun 24 tunnissa. KGT valmistaa MGN-sarjan tuotteita ISO 9001 -sertifioitussa tehtaassa Wenzhoussa, Zhejiangissa; ennen kuin lohkot yhdistetään raitoihin, tarkastetaan niiden käyntiparallalisuus, korkeustoleranssi ja välys tilattua luokkaa vasten.
MGN3C-lohkon dynaaminen kuormituskyky (C) on 0,29 kN, staattinen kuormituskyky (C0) 0,44 kN ja staattinen momentti (MR) 0,7 N·m. Pitkälohko MGN3H on arvioitu 0,39 kN:ksi, 0,68 kN:ksi ja 1,0 N·m:ksi. Arvot koskevat yhtä lohkoa; kahden lohkon kuljetinkärry kaksinkertaistaa pystysuoran kuormituskyvyn, mutta ei momenttikuormituskykyä samassa suhteessa.
C on standardilohko ja H on samaa rautaleveyttä oleva pidempi lohko. H ei ole tarkkuusluokka eikä leveämpi rauta – se käyttää samaa 3 mm rautaa, lisää lohkon massaa 1 g:lla ja nostaa dynaamista kuormitusta noin 34 % ja staattista momenttia noin 43 %.
Käytä L10 = (C/P)³ × 50 km. 100 N:n kuormalla MGN3C antaa noin 1 220 km ja MGN3H noin 2 966 km arvioidun käyttöiän. Todellinen käyttöikä riippuu voitelusta, saastumisesta ja asennustarkkuudesta, joten suunnittelun, joka jää tavoitteesta 20 %:n sisälle, tulisi tarkistaa eikä hyväksyä sellaisenaan.
Ruostumattomien vaihtoehtojen tiedot on julkaistu suuremmille MGN-koolle, joita käytetään kosteissa ja puhtaushuoneissa toimivissa laitteissa. MGN3-koolle varmista saatavuus ja toimitusaika toimittajalta ennen kuin määrittelet sen piirustukseen – korvaaminen tässä vaiheessa on kallista.
Kyllä. Kiskot leikataan ja koneistetaan piirustuksen mukaisesti, mukaan lukien reikäväli, päätyjen kierreporaukset ja liitosten merkinnät, ja lohkot toimitetaan parittain tilatun tarkkuusluokan mukaisesti. Lähetä piirustus koneistustarkistusta varten.
Standardiluokka (N) riittää, kun sähkömoottori ja enkooderi sulkevat asemasilmukan. Valitse korkea (H) tai tarkka (P) luokka, kun kaksi kiskoa on asennettu rinnakkain, kun akseli ohjaa mittausanturia tai kun laitteen virhebudjetti on jo tiukka ennen kuin ohjausliukupari otetaan käyttöön.
MGN3-lohko ja -kisko käyttävät M1.6-luokan kiinnityspultteja, ja kisko kiinnitetään koneistettuun referenssimuuriin. Kiskon puristaminen muurin vastaan sen sijaan, että paikkaus perustuisi pelkästään pultteihin, säilyttää suoruuden, jota tarkkuusluokkaa on ostettu.
MGN3-pienikokoinen lineaarinen ohjainraila on niin pieni, että tarkkuusakseli sopii paikkaan, johon normaali lineaarinen ohjain ei mahdu: 3 mm:n raila, 1 g:n liukupallo, 0,29 kN:n dynaaminen kuormitustaso ja yhtä suuri jäykkyys kaikkiin neljään suuntaan. Se on oikea valinta lyhyen matkan ja kevyiden kuormien mittalaitteisiin puolijohde-, mittaus-, lääketieteellisessä ja fotoniiikkalaitteistossa – mutta väärä valinta heti, kun kuorma, momentti tai railan pituus muodostuvat rajoittavaksi tekijäksi; tässä tapauksessa MGN5- tai MGN7-ratkaisut ovat halvemmat kuin liian pieneksi suunnitellun ratkaisun uudelleen suunnittelu.
