Chuyển động curvilinear là gì và khi nào nó được sử dụng?

Trong các hệ thống chuyển động một trục, hành trình thường là tuyến tính (theo đường thẳng) hoặc quay (trong một vòng tròn một phần hoặc hoàn chỉnh). Nhưng một số ứng dụng yêu cầu một hệ thống kết hợp các phần chuyển động thẳng với các phần cong - được gọi là chuyển động cong .

Các hệ thống Curvilinear thường có một trong hai dạng: các phần đơn giản, bán kính không đổi (chẳng hạn như xoay 90 hoặc 180 độ) cùng với các phần thẳng hoặc các phần bán kính biến đổi (nghĩ về một đường thẳng, dạng uốn lượn) kết hợp với đoạn thẳng. Cái trước là điển hình của một ứng dụng kiểu chuyển tải, thường được sử dụng khi một bộ phận cần được di chuyển xung quanh một trạm lắp ráp hoặc trạm kiểm tra. Cái sau thường được tìm thấy khi các bộ phận hoặc thành phần cần phải được di chuyển trên một đường thẳng nói chung, nhưng với một số sai lệch để tránh chướng ngại vật. Các ứng dụng trong đó các chướng ngại vật có thể cần chuyển động cong bán kính biến thiên là định vị màn hình hoặc công cụ tại các trạm lắp ráp hoặc điều chỉnh thiết bị tại các trạm làm việc để phù hợp với nhiều nhà khai thác và sử dụng.

Video này từ Rollon cho thấy một đường ray dẫn hướng được sử dụng để điều chỉnh vị trí của máy đo thị lực cho phù hợp với từng bệnh nhân và bác sĩ.

Tùy chọn vận chuyển cho chuyển động kết hợp tuyến tính và cong

Một trong những thách thức của chuyển động cong là thành phần chuyển động - cỗ xe hoặc thanh trượt - phải có khả năng hoạt động xung quanh các đường cong và thông qua các chuyển tiếp giữa các phần thẳng và cong. Vì lý do này, nhiều hệ thống đường cong sử dụng bánh xe hoặc con lăn để hướng dẫn và hỗ trợ tải. Lợi ích chính của bánh xe và con lăn trong chuyển động tuyến tính và cong kết hợp là chúng không yêu cầu các bề mặt chạy chính xác cao mà vòng bi tuần hoàn yêu cầu. Xe lăn cũng có thể được điều chỉnh để thêm tải trước và độ cứng, và cả bánh xe và con lăn đều có thể chịu được môi trường bị ô nhiễm hạt, như bụi và chip.

Bánh xe và con lăn (hiển thị ở đây) tạo ra các cỗ xe lý tưởng cho các hệ thống đường cong bởi vì chúng có thể dễ dàng đi qua cả phần thẳng và cong.
Tín dụng hình ảnh: Rollon Corp.

Vòng bi trơn cũng được sử dụng trong chuyển động curvilinear, và nhờ dễ dàng sản xuất, có thể được cung cấp trong các thiết kế tùy chỉnh phù hợp với một hệ thống curvilinear cụ thể. Vòng bi trơn cũng vốn đã tự sắp xếp, do đó, nguy cơ ràng buộc và hao mòn quá mức do các phần chuyển động cong bị giảm.

Mặc dù vòng bi tuần hoàn đôi khi được sử dụng trong các hệ thống cong, chúng chỉ hoạt động tốt đối với các đường cong có bán kính lớn. Và mặc dù chúng có thể làm việc trong các hệ thống có cả phần thẳng và phần cong (miễn là đường cong đủ lớn), chúng rất nhạy cảm với sự chuyển đổi giữa các phần, điều này có thể gây ra xung quá mức trong các phần tử lăn và làm hỏng vòng đệm. Tuy nhiên, vòng bi tuần hoàn là lựa chọn tốt nhất khi khả năng chịu tải cao, độ cứng tuyệt vời và độ chính xác chạy tốt được yêu cầu.

Vòng bi tuần hoàn cung cấp khả năng chịu tải cao và độ cứng cao, nhưng chỉ hoạt động tốt khi phần cong có bán kính tương đối lớn.
Tín dụng hình ảnh: THK

Tùy chọn ổ đĩa cho các hệ thống curvilinear

Các cơ chế truyền động phổ biến nhất cho các hệ thống curvilinear là ổ đĩa vành đai và chuỗi. Thắt lưng và dây chuyền rất lý tưởng cho các ứng dụng đường cong vì chúng có thể điều hướng cả đường thẳng và đường cong - với bán kính không đổi hoặc biến thiên - và chúng cho phép gắn nhiều thanh hoặc thanh trượt vào một hệ thống và di chuyển đồng bộ hóa.

Video này từ Hepco Motion cho thấy rằng không phải tất cả các hệ thống curvilinear đều dành cho các ứng dụng nhỏ, nhẹ. Ở đây, một hệ thống đường cong điều khiển bằng chuỗi được sử dụng kết hợp với robot 6 trục và SCARA trên trạm lắp ráp dài 20m cho ngành công nghiệp điện tử. 

---

Cong, cong, hoặc đường viền?

Các hướng dẫn và rãnh cung cấp chuyển động cong thường được đặt cùng loại với các hướng dẫn cong, nhưng các hướng dẫn cong chỉ cung cấp chuyển động xảy ra dọc theo bán kính và không bao gồm các phần chuyển động thẳng.

Hướng dẫn Curvilinear đôi khi cũng bị nhầm lẫn với chuyển động đường viền , hoặc đường viền. Đường viền là một loại điều khiển chuyển động được sử dụng trong các hệ thống tuyến tính đa trục (như robot Cartesian hoặc bảng XY) tạo ra bán kính và các góc tròn trong tọa độ trực tràng.