Einleitung: Das Bedürfnis nach Geschwindigkeit

Verpackungslinien – ob Pick-and-Place-Systeme für Lebensmittel oder Sortierroboter für den E-Commerce – erfordern hohe Beschleunigung und schnelles Abbremsen. Bei einem linearen Bewegungssystem geht es dabei nicht nur um hohe Geschwindigkeiten, sondern auch um die präzise Steuerung der Beschleunigung und Verzögerung. Vibration, Wärme und Trägheit die mit schnellen Gangwechseln einhergehen.

1. Kugelgewindetriebe mit hoher Steigung: Das Geheimnis der Geschwindigkeit

Wenn Sie einen Schlitten mit 1 Meter pro Sekunde bewegen müssen, müsste sich eine Standard-5-mm-Gewindespindel mit einer bestimmten Geschwindigkeit drehen. 12,000 U/min—weit jenseits der zulässigen Höchstgeschwindigkeit.

• Die Lösung: Nutzen Sie Kugelgewindetriebe mit hoher Steigung (z. B. 20 mm, 32 mm oder sogar 50 mm lange Leitungen).

• Vorteile: Ein 20-mm-Kabel benötigt nur 3,000 U/min um die gleiche Drehzahl von 1 m/s zu erreichen. Dadurch bleibt die Spindel deutlich unterhalb ihrer Vibrationsgrenze und die Lebensdauer des Motors wird verlängert.

2. Minimierung der Auswirkungen der Rezirkulation

Bei hohen Geschwindigkeiten bewegen sich die Stahlkugeln im Inneren des Schlittens wie Geschosse. Beim Aufprall auf die Endkappe zur Wiedereinführung in den Kreislauf erzeugen sie einen „Hammereffekt“.

• Stoßfeste Endkappen: Die Hochgeschwindigkeitsserie von TOCO verfügt über verstärkte Kunststoff-Endkappen, die die kinetische Energie der Bälle absorbieren sollen.

• Kugelkette (schon wieder): Wie in medizinischen Artikeln erwähnt, sind Kugelketten hier unerlässlich. Sie verhindern, dass die Kugeln mit hoher Geschwindigkeit aufeinanderprallen, wodurch Reibung und Hitze reduziert werden.

3. Beschleunigung und „G-Kraft“

Bei Verpackungen verbringt der Motor oft mehr Zeit mit Beschleunigen und Abbremsen als mit einer konstanten Geschwindigkeit.

• Leichte Kutschen: Jedes Gramm Masse im Schlitten erhöht die Trägheit. Für ultraschnelle Tonabnehmer empfehlen wir oft „kurze“ Schlitten oder Ausführungen mit Aluminiumgehäuse, um die Belastung des Motors zu reduzieren.

• Die 1/3-Regel: Für einen maximalen Durchsatz sollte Ihre Beschleunigungszeit idealerweise ein Drittel Ihrer gesamten Bewegungszeit betragen.

4. Schmierung zur Vermeidung von Reibungswärme

Durch die hohe Bewegungsgeschwindigkeit entsteht an der Kontaktstelle zwischen Ball und Schiene erhebliche Hitze.

• Niedrigviskoses Öl: Während Fett für hohe Belastungen hervorragend geeignet ist, funktionieren Hochgeschwindigkeitssysteme oft besser mit einem dünner Ölnebel oder spezielles niedrigviskoses Fett. Dadurch wird der „viskose Widerstand“ – der durch das Fett selbst verursachte Widerstand – reduziert, der bei hohen Drehzahlen tatsächlich zu einer Überhitzung des Motors führen kann.

5. Berechnung der kritischen Drehzahl (Siehe unsere Computer )

Jede Kugelumlaufspindel hat eine „Eigenfrequenz“. Wenn man sie mit dieser Frequenz dreht, beginnt sie wie ein Springseil zu wackeln.

• Unterstützungsmethode: Um Ihre Geschwindigkeitsbegrenzung zu erhöhen, wechseln Sie von einer „fest gestützten“ zu einer „fest gestützten“ Fahrbahn. "Fest" Lageranordnung. Dadurch wird die Schraube gespannt und eine bis zu 50 % höhere Drehzahl ermöglicht.

Zusammenfassung: Hochgeschwindigkeitsoptimierung