EN
HURTIGLENKER
MGN3-mikroveiledningssystemet er et 3 mm bredt rillesystem – en fire-radig kuleomløpsblokk som beveger seg langs en 3 mm profilrille – og dets fordel er å være den minste varianten i MGN-serien som likevel kan bære en nyttig last: 0,29 kN dynamisk, 0,44 kN statisk, 0,7 N·m statisk moment, med en 1 g blokk på en rille som veier 50 g per meter. Ingeniører velger dette systemet når aksen er kort, lasten er lett og designet er begrenset av plass, ikke av krefter. Øk størrelsen til MGN5 eller MGN7 når deformasjon, reiselengde eller levetid blir avgjørende begrensninger.
Det er det korte svaret. Resten av denne artikkelen presenterer tallgrunnlaget, anvendelsene der MGN3 er det riktige valget, og tilfellene der det ikke er det.
Alle verdier er katalogverdier per blokk for MGN3-miniatyrlineærveiledningen, hentet fra produsentens offentliggjorte MGN-spesifikasjonstabell.
En MGN3-veiledning er et rullende element lineært lager : en herdet rustfritt stålskinne med to slipeskinner og en blokk som inneholder fire rader stålkuler som sirkulerer når blokken beveger seg. Kulene berører skinnen i 45°, slik at blokken er forspent mot begge skinneflankene og tåler last fra over, under og begge sider med samme stivhet.
«3»-tallet i delnummeret er skinns breddemål i millimeter — ikke blokkens bredde og ikke slaglengden. En MGN3-skinne er 3 mm bred, noe som gjør serien interessant: Ved denne bredden kan skinna plasseres inne i et hus, bak en optisk bane eller ved siden av en miniatur-grepere der en 5 mm- eller 7 mm-skinne rett og slett ikke får plass. MGN2 (2 mm) finnes under denne, men belastningskapasiteten synker til et nivå som bare egner seg for de letteste mekanismene, så MGN3 er vanligvis den praktiske bunnen for en driven akse.
En 1 g tung blokk og en 50 g/m tung skinne betyr at den svingende massen måles i gram, ikke kilogram. For en akse som endrer retning hundrevis av ganger per sekund — for eksempel en dispensernål, en inspeksjonsskanning eller en optisk lukker — er treghet, ikke belastningskapasitet, som avgjør hastighetsgrensen. Å halvere den bevegelige massen reduserer omtrent til halvparten det momentet motoren må levere for samme akselerasjon.
Fordi de fire kule-radene er plassert symmetrisk, har en MGN3-blokk samme stivhet mot nedadgående, oppadgående og sidebelastninger. Dette er viktig i instrumenter som monteres i én retning og deretter kjøres i en annen — for eksempel en sondehode som henger sidelengs eller en fase montert på en vertikal vegg — fordi konstruktøren ikke trenger å omvurdere blokken for en annen belastningsretning.
0,29 kN dynamisk rating på en 3 mm skinne tilsvarer ca. 30 kg kontinuerlig lastkapasitet under ideelle forhold. Marginalen gjør at en forspent blokk kan kjøre jevnt: ved en driftsbelastning på 50–100 N holder kulene seg innenfor det elastiske området, og gjentagelighet opprettholdes.
Glidelåser og spesielt dårlig smørte skråskårer veksler mellom å sitte fast og å hoppe ved lave forsyvningshastigheter. En kulelås gjør ikke det: friksjonskoeffisienten holder seg rundt 0,003–0,005, og overgangen fra statisk til bevegelig er jevn. For et instrument som kryper med noen mikrometer per sekund er dette forskjellen mellom et rent signal og en sagtannformet kurve.
En MGN3-blokk er kort i tverrsnittshøyde. To eller tre akser kan stables uten å overstige instrumentets omfang, noe som er grunnen til at denne størrelsen brukes i kryssetrinn- og gitterboksdesign.
De to blokkene deler samme skinne. H-varianten er lengre, så den bærer mer last og mer moment på samme 3 mm-profil:
Kompromisset gjelder masse og lengde, ikke stivhet. Velg H-blokk når lasten er forskyvet fra skinnsaksen, når hodet stikker ut, eller når én skinne bærer momentet; velg C-blokk når innpakningsmålene er stramme og lasten er sentrert.
Den grunnleggende beregnede levetiden for en MGN3-miniatyrlineærveiledning følger den standardiserte rullagerrelasjonen, publisert for lineære bevegelseslager i ISO 14728-1 og brukt i L10-formen av alle store produsenter lineær veiledning produsent:
L10 = (C / P)³ × 50 km
der C er den grunnleggende dynamiske lastkapasiteten og P er den påførte lasten per blokk.
Ta en instrumentakse der hver av to blokker bærer 100 N (P = 0,1 kN):
To ting følger av kubikken. For det første er levetiden ekstremt følsom for belastning: Å doble belastningen reduserer den beregnede levetiden med en faktor på åtte, så en konstruksjon som opererer ved 30 % av C varer omtrent 37 ganger lenger enn en som opererer ved C. For det andre, når en konstruksjon ikke oppnår ønsket levetid, gir bytte fra C-blokken til H-blokken på samme skinne ca. 2,4 ganger lengre levetid per ekstra gram bevegelig masse – vanligvis billigere enn å gå opp til neste skinnestørrelse, som krever endring av alle tilhørende deler.
Levetiden er en beregnet verdi, ikke en garanti. Forurensning, smøringssintervall, skinnes rettlinjethet og monteringsfeil reduserer sikkerhetsmarginen, og i en 3 mm-skinne skjer dette raskere enn i en 15 mm-skinne fordi tetninger og smøresystemets reservoar er proporsjonalt mindre.
Håndtering av wafer, die-bonding, wire-bonding og probe-stasjoner bruker MGN3 der hodet må nå inn i et lite arbeidsvolum. Føringsbanen velges ut fra omfang og glatthet snarere enn kapasitet, og den lave partikkelgenereringen til en forseglet kuleføringsbane er viktig i renrom. Vårt eget tilfelle med denne størrelsen — MGN3 i halvlederutstyr — dekker waferhåndtering, die-tilkobling og AOI-metrologi mer detaljert.
En måleakse krever konstant friksjon mer enn kapasitet. MGN3-løperblokker viser liten variasjon i friksjon, slik at en skanning med konstant hastighet ikke vises som posisjonsrippel — grunnen til at denne størrelsen brukes i profilprojektorer, visjonsstasjoner og overflatemålingsfiksturer.
Syringe-pumper, prøvehåndteringsenheter, glassplater-transportører og mikroskopstasjoner bruker MGN3 på grunn av lav profilhøyde og stille drift. I en analyzer med dusinvis av parallelle akser holder en bevegelig masse på gramnivå drivkraften og varmeutviklingen lav.
Å justere en fiber til en bølgeleder eller et linse til en diode krever justering på under én mikrometer over noen millimeter bevegelse. MGN3 med fin-ganget skrue gir denne bevegelsen i et pakkeformat som passer på en optisk benk uten å blokkere strålebanen.
Miniatyr-takker, dispensere, plukkhoder og mikromanipulatorer bruker MGN3 som lineær leddforbindelse fordi blokken kan integreres i verktøykroppen, og den fire-rettede belastningskapasiteten betyr at samme del fungerer både fra oven og fra siden.
For en komponent som plasseres én gang og låses fast, gir MGN3-skinner en rettere og mer gjentakbar glidemulighet enn en tømmermannsskjøt, og med lavere monteringskostnad enn en tilpasset fleksur.
Den miniatyriske MGN3-lineærguiden er en presisjonskomponent med en fast maksimal kapasitet. Gå opp én størrelse når én av følgende betingelser er oppfylt:
3 mm-skinna er stiv for sin størrelse, men ikke i absolutte termer: Over en spennvidde på 300 mm kan utbøyning under sidelast overstige nøyaktigheten som instrumentet prøver å opprettholde. Dette er en strukturell begrensning, så løsningen er en større tverrsnittsstørrelse, ikke en bedre glidekloss.
Fem inndata bestemmer prisen, levertiden og gjennomførbarheten for en MGN3 miniaturisert lineær veiledningsbane:
Send disse fem som en tegning (PDF, DWG eller STEP), og KGT gir tilbake en bearbeidingskontroll, pris, MOQ og levertid innen 24 timer. KGT produserer MGN-serien i en ISO 9001-sertifisert fabrikk i Wenzhou, Zhejiang, med inspeksjon av løpeparallellitet, høydetoleranse og spilling i forhold til bestilt kvalitet før blokker kobles til skinner.
En MGN3C-blokk har en dynamisk kapasitet (C) på 0,29 kN, en statisk kapasitet (C0) på 0,44 kN og et statisk moment (MR) på 0,7 N·m. Den lengre blokken MGN3H har verdier på henholdsvis 0,39 kN, 0,68 kN og 1,0 N·m. Verdiene gjelder per blokk; en to-blokk-karosseri dobler den vertikale kapasiteten, men ikke momentkapasiteten i samme forhold.
C er den standardiserte blokken, og H er den lengre blokken med samme skinnerbredde. H er ikke en nøyaktighetsklasse og ikke en bredere skinne – den bruker samme 3 mm skinne, legger til 1 g blokkmasse og øker den dynamiske belastningen med ca. 34 % og det statiske momentet med ca. 43 %.
Bruk L10 = (C/P)³ × 50 km. Ved 100 N per blokk gir en MGN3C ca. 1 220 km og en MGN3H ca. 2 966 km i beregnet levetid. Den faktiske levetiden avhenger av smøring, forurensning og monteringsnøyaktighet, så et design som ligger innenfor 20 % av målverdien bør gjennomgås igjen i stedet for å godtas uten videre.
Varianter i rustfritt stål er offentliggjort for de større MGN-størrelsene som brukes i fuktige omgivelser og rene rom. For MGN3 bør tilgjengelighet og levertid bekreftes hos leverandøren før du spesifiserer den på en tegning – utveksling på et senere tidspunkt er kostbar.
Ja. Skinne er kuttet og bearbeidet i henhold til tegningen, inkludert hullavstand, endegjenging og merking av ledd, og blokkene leveres som matchede sett for den bestilte nøyaktighetsklassen. Send tegningen for en bearbeidingskontroll.
Standardklasse (N) er tilstrekkelig når en servomotor og en enkoder lukker posisjonsløkken. Velg høy (H) eller presisjon (P) når to skinne går parallelt, når aksen driver en måleprobe, eller når instrumentets feilbudsjett allerede er stramt før veiledningen legges til.
MGN3-blokk og skinne bruker M1.6-skruer av klasse, og skinna er skrudd til en bearbeidet referansekrans. Å klemme skinna mot en kranse i stedet for å stole på skruene for plassering er det som bevarer rettlinjetheten som nøyaktighetsklassen ble kjøpt for.
Den miniatyre lineære veiledningen MGN3 er så liten at en presisjonsakse passer der en vanlig lineær veiledning ikke gjør det: en 3 mm skinne, en 1 g glidelås, en dynamisk kapasitet på 0,29 kN og lik stivhet i fire retninger. Den er det riktige valget for instrumenter med kort tilbakeløp og lett last i halvleder-, metrologi-, medisinsk- og fotonikkeutstyr, men det feilaktige valget så snart belastning, moment eller skinnelengde blir den begrensende faktoren – i hvilket tilfelle MGN5 eller MGN7 koster mindre enn å omforme et design som ble dimensjonert for lite.
