ریل و واگن [به انگلیسی Linear Guide یا LM-Guide] قطعه‌ای صنعتی است که به منظور ساپورت یک بار مکانیکی در مسیر خطی رفت و برگشتی استفاده می‌شود. منظور از ساپورت یک بار مکانیکی این است که ریل و واگن از انحراف بار مکانیکی به سمت چپ و راست هنگام حرکت جلوگیری میکند و به این ترتیب حرکتی مستقیم و بدون لغزش ایجاد می‌شود. اهمیت استفاده از ریل و واگن‌ها زمانی بهتر درک می‌شود که بدانیم حتی انحراف‌های بسیار کم در حرکت بارهای مکانیکی ممکن است نتیجه خروجی را به شدت تحت تاثیر قرار دهد. کوچکترین انحرافات در دستگاه CNC ، نتیجه نهایی را به شدت تحت تاثیر قرار می‌دهد.
شایان صنعت پاسارگاد تامین کننده انواع ریل و واگن و بال اسکرو از معتبرترین برندهای جهانی مانند Hiwin و TBI در ابعاد و مشخصات گوناکون می باشد . برای استعلام و سفارش با ما در تماس باشید.
ساختار و مشخصات فنی ریل و واگن
لینیرگاید از دو قطعه اصلی تشکیل شده است : ریل (که به آن بلوک هم می‌گویند) و واگن. نحوه قرارگیری این دو قطعه در کنار هم به این صورت است که واگن روی ریل سوار می‌شود. واگن همان قسمتی است که بار مکانیکی به وسیله پیچ و مهره به آن متصل می‌شود و به این ترتیب حرکت رفت و برگشتی انجام می‌شود. همانطور که ذکر شد، یکنواخت و بدون لرزش بودن حرکت بار مکانیکی در دستگاه‌های صنعتی اهمیت زیادی دارد.
به منظور بهتر و روان تر بودن حرکت واگن روی ریل، بین این دو از ساچمه های بسیار ریزی استفاده شده است که همزمان با حرکت واگن روی ریل، ساچمه‌ها هم جابجا می‌شوند تا حرکت بار مکانیکی یکدست و یکنواخت انجام شود.
انواع ریل و واگن
لینیر گاید از دو قسمت ریل و واگن تشکیل شده است. ریل از جنس فولاد سختکاری شده و سطح ریل دارای دقت ابعادی و کیفیت بالا می باشد. ریل های لاینر گاید ها در سایزهای 15، 20، 25، 30، 40، 55، 65 به صورت استاندارد تولید شده و طول شاخه ها 4 و 5 متری می باشد. این ریل ها باید در سطح های بسیار صافی نصب شوند.
از شرکت های مهم سازنده لینیر گاید HIWIN, SKF, THK, ABBA, TBI,REXROTH, STAF, BAHER, NSK, IKO, INA, SBC, CPC, CSK, PMI, PDF, H.S.A.C می باشند.
مزایای ریل و واگن
- امکان تعویض آسان لینیر گاید
- نصب و نگهداری آسان
- مقرون به صرفه
- لغزش کم در حین جا به جایی بار
- حرکت با سرعت بالا به دلیل داشتن ضریب مقاومتی کم
- دقت بالا در عملکرد طولانی مدت
- طول عمر زیاد
- امکان سفارشی سازی به دلیل تنوع بالا
ریل و واگن Hiwin
هایوین برند برتر اتوماسیون صنعتی تایوان می باشد. که دارای محصولات فراوانی در زمینه اتوماسیون صنعتی و سی ان سی است . از جمله محصولات این شرکت عبارتند از: سرو موتور ، استپ موتور ، جک های خطی ، موتور های خطی ، تورک موتور ، لینیر گاید ، بال اسکرو و ….
معروف ترین و کاربردیترین محصولات این شرکت در ایران شامل لینیر گاید و بال اسکرو می باشد.
لینیر گاید های هایوین با توجه به نیاز مشتری و کاربردهای گوناگون دارای سری های مختلفی است.
- سری HG که مناسب برای ماشین آلات CNC است.
- سری EG که مناسب برای سیستم های اتوماسیون صنعتی می باشد.
- سری WE که مناسب برای ماشین آلات یا کاربردهای تک محور است.
- سری RG که برای کاربردهای سنگین و استحکام بالا مناسب می باشد.
- سری های مینیاتوری MGN/MGW که برای کاربردهایی مانند دستگاه های پزشکی ، دستگاه های نیمه هادی و همچنین صنایع با تکنولوژی بالا مناسبند.
- و در نهایت سری های QH و QE که دارای سرعت بالا و صدای بسیار کم هستند.
بال اسكرو (ball screw)
يك وسیله ای مکانیکی كه برای تبدیل حرکت چرخشی به حرکت خطی در صنعت به ويژه در دستگاه هاي CNC و ماشين آلات صنعتي به كار مي رود.
از مزاياي بال اسكرو اصطكاك پايين آن مي باشد كه بسيار مورد توجه مصرف كنندگان قرار گرفته و جايگزين ليد اسكرو شده. براي مواقعي كه دقت بالا لازم است بسيار مناسب است.
ساختار ظاهری بال اسکرو شبیه یک مجموعه پیچ و مهره است که گوی به عنوان مهره و شفت رزوه شده به عنوان پیچ عمل می کند.
در مهره بال اسكرو ball nut، ساچمه ها درون شيار هاي موجود در مهره جاي گذاري شده اند. شيار هاي موجود در مهره بايد مطابق بر شيار هاي شفت با همان پيچ قرار بگيرند تا حركت به درستي ايجاد شود.
شفت رزوه دار مارپیچی، مسیر حرکت ساچمه هایی را فراهم می سازد که قسمت لغزنده بال اسکرو (مهره) بر روی آنها به حرکت در می آید.
گوی يا مهره در بال اسکرو به گونه ای ساخته شده است که امکان چرخش ساچمه ها را در داخل خود فراهم می سازد. به طوری که در مدت حرکت گوی بر روی شفت، ساچمه ها در داخل گوی به گردش در می آیند.
به دليل وجود سيستم بازگشت ساچمه درون مهره بال اسکرو، بال اسكرو از ليد اسكرو بزرگتر مي باشد.
بال اسکروها علاوه بر اینکه در برابر اعمال بارهای فشاری مقاومت می کنند، می توانند با کمترین اصطکاک داخلی کار کنند. با توجه به اینکه این ابزار باعث ایجاد تلرانس های دقیق می شود، در موقعیت هایی که دقت های بالایی لازم است مناسب هستند.
بال اسکروها در عین کاهش اصطکاک، می توانند با مقداری پیش بار کار کنند که باعث حذف لقی بین ورودی (چرخش) و خروجی (حرکت خطی) است.
کاربرد بال اسكرو
از بال اسكرو در هواپیما و موشک برای كنترل حركت سطوح، و به ویژه در پرواز الکتریکی با سیم و فرمان خودرو برای انتقال حرکت چرخشی از یک موتور الکتریکی به حرکت محوری رینگ فرمان استفاده می شود. همچنین از آنها در ماشین آلات، روبات ها و تجهیزات مونتاژ با دقت بالا استفاده می شود. این ویژگی زمانی لازم است که از آنها در سیستم های کنترل حرکت کامپیوتری نظیر ماشین ابزار CNC و کاربردهای حرکت بسیار دقیق (مانند Wire bonding) استفاده می شود.
اصطکاک کم در بال اسکروها بازده مکانیکی بالایی را در مقایسه با دیگر ابزارها فراهم میکند. یک نمونه بال اسکرو در مقابل بازده 50 درصدی یک لید اسکرو (پیچ انتقال قدرت ساده) با همان ابعاد، می تواند 90 درصد بازدهی داشته باشد.
