Dela artikel:

Manuella positioneringsenheter – Precision i små utrymmen

Positioneringsenheter spelar en central roll i mekaniken och är viktiga för designers i många olika applikationer. I den här artikeln granskar vi hur positioneringsenheter, deras olika typer och deras applikationer fungerar.

Vad är manuella positioneringsenheter?

En positioneringsenhet, positioneringssteg eller bord är en komponent som används för att föra ett arbetsstycke eller verktyg till en specifik position. Positioneringssteget kan riktas in horisontellt eller vertikalt och monteras i allmänhet med sin huvuddel på en stabil basplatta. Det rörliga bordets position kan ändras genom att vrida en vev eller justerskruv. Positionen kan även justeras via en gängad stång eller en spindeldrivning.

Positioneringsenheternas huvudfunktion är att utföra en exakt rörelse av arbetsstycken eller verktyg i en viss riktning eller runt en axel. I detta fall används olika styrsystem som möjliggör linjär rörelse i en viss riktning eller en exakt roterande rörelse runt en axel.

Multiaxelsystem kombinerar flera typer av rörelser för att utföra mer komplexa rörelsesekvenser. Beroende på utformningen av positioneringsenheten kan hög precision, låg konstruktionshöjd eller stora slaglängder vara fokus för designen.

Typer av positioneringsenheter

Det finns många olika typer av positioneringsenheter som är lämpliga för olika applikationer. De vanligaste typerna med sina respektive egenskaper listas nedan. Positioneringsenheter är mekaniska enheter med styrningar, matningsmekanismer och snäpplås.

Stegen består av en baskropp, som fästs på en yta inom det mekaniska systemet, och ett rörligt bord på vilket arbetsstycken eller verktyg kan fästas. Det rörliga bordet flyttas, antingen linjärt eller rotationsmässigt, mot baskroppen med hjälp av en justeringsmekanism. Genom att kombinera positioneringssteg med olika linjär- och rotationsaxlar kan man utföra tredimensionella positionerings- och justeringsprocesser längs X-, Y- och Z-axeln samt rotationsrörelser med hög precision.

Linjära bord

Linjära bord representerar den enklaste och vanligaste typen av positionering. Det rörliga bordet rör sig längs en fast axel under linjär rörelse. Bordets position bestäms med hjälp av en justerskruv.

Rotationstabeller

Med rotationsbord roteras positioneringsbordets rörliga del mot baskroppen för att möjliggöra rotation av arbetsstycket eller verktyget som är fäst vid det. Vinkeljustering upp till 0,5 ° kan göras.

Goniometerbord

Goniometerbord har en bågformad kontaktyta mellan huvuddelen och den rörliga delen av positioneringsbordet. På så sätt möjliggörs rotationen av arbetsstycket som är monterat på scenen av en axel som ligger ovanför positioneringsenheten. På grund av den roterande axelns förskjutning täcker goniometerbordets rörelseradie endast ett litet vinkelområde, men detta gör det möjligt att utföra mycket exakta justeringsprocesser med vinkelskillnader på upp till 0,1 °.

Hur är positionen för positioneringsenheten inställd och fixerad?

Vid val av lämpligt ledningssystem ska de krav som följer av den planerade tillämpningen beaktas i detalj. Förutom lastbärande kapacitet och toleranser med avseende på rakhet, lutning och parallellitet bör egenskaperna hos styr-, positions- och klämsystemen genomgå ett mer exakt test.

Styrsystem

Olika linjära styrprofiler kan användas beroende på kraven på jämn körning, precision, lastkapacitet och hastighet vid styrning av de rörliga borden. De vanligaste linjära styrprofilerna inkluderar laxknutsguider, korsvalsguider och kulguider.

	Styrskena för dubb	Tvärgående rullguider	Kulguider
Struktur	Ett glidande trapetsformat profilspår eller profil underlättar guiden.	Inkapslade cylindriska rullar placeras växelvis tvärs över varandra och ligger mellan två spårskenor. Rullrörelsen har en effekt på goda styregenskaper.	Stålkulor löper i gotiska välvda spår, som är inbyggda i bordsprofilerna. Rullrörelsen har en effekt på goda styregenskaper.
Rakhet	Standard: 50 μ Hög precision: 30 μ	Standard: 50 μ Hög precision: 30 μ	Hög precision: 30 μ Motorväxellådor

Kontrollmekanismer

Det finns olika styrmekanismer tillgängliga för justering av positionen för respektive typ av styrsystem på steg. Valet av styrmekanism har en direkt effekt på precisionen och rörelseavståndet, vilket kan uppnås genom att vrida justerskruven.

	med pinjongdrift	Justeringsskruv	Justeringsskruv	Mikrometerskruv	Mikrometerskruv (grov/fin justering)	Skruv för digital mikrometer
Styrmekanism	Laxstjärtsguide	Laxstjärtsguide	Korsvals/linjär kulguide	Korsvals/linjär kulguide	Korsvals/linjär kulguide	Korsvals/linjär kulguide
Resor per varv	17 – 20 mm	0.5–10 mm	0.5–10 mm	17–20 mm	0.025–0.5 mm	17–20 mm
Lämplig för snabbmatning	✓	❌	❌	❌	❌	❌
Lämplig för finmatning	❌	✓	✓	✓	✓✓	✓✓
Lämplig för exakt positionering	❌	❌	✓	✓	✓✓	✓✓
Specialfunktioner		Skruvens lutning kan väljas fritt	Billigare än mikrometerskruv	Precisionspositionering i steg om 0.01 mm	Precisionspositionering i steg om 0.5 μ Möjliggör en finare matning än konventionella mikrometerskruvar	Precisionspositionering i steg om 0.1 μ Med digital display Möjliggör en finare matning än konventionella mikrometerskruvar

Detekteringsmekanismer

Placeringsenheterna är antingen säkrade med skruvar, lås eller spakklämmor. Medan skruvar och lås förhindrar bordets rörelse genom en anslutning mellan huvuddelen och det rörliga bordet, fixerar spakklämmor själva kontrollmekanismen.

	Standard fastspänningsanordning	Skrivskydd	Motsatt klämma	Skårad klämma	Lyftklämma
Egenskaper	Fastspänningsplattan trycks lateralt mot bordet med en klämskruv. Detta är den kostnadseffektiva standardlösningen.	Bordet blir fast genom att låsa en skiva. Bordsytan förblir ostressad. Positionsändringar förhindras.	På motsatta sidan av mikrometerskruven är hållaren säkrad med en skruv. För större vibrationsbeständighet och ännu mer hållkraft säkras skruven med en mutter.	Justeringshandtagets skaft kläms fast direkt. Jämfört med den konventionella konstruktionen uppnår denna lösning en större retentionskraft.	Klämskruvens slutliga klämeffekt uppnås med hjälp av en lättmanövrerad spak.

Tillämpningar av positioneringsenheter

Användningsområdena för positioneringsenheter är olika och finns överallt där arbetsstycken eller verktyg måste vara exakt inriktade. Några exempel på användning av positioneringsenheter är:

Positionering av sensorer för att upptäcka fel under märkning
Positionering av instrument för läckagetestning på flaskor eller andra behållare
Positionering av temperaturgivare
Positionering av rullar för applicering av lim på ett arbetsstycke

Faktorer vid val och integrering av Positionering

Vissa faktorer måste övervägas när man väljer ut och integrerar positioneringsenheter. Dessa inkluderar:

Noggrannhet: Noggrannheten hos en positioneringsenhet är en avgörande faktor i valet. Beroende på tillämpning kan positioneringsenheter placeras med låg, medelhög och hög precision.
Rörelse: En lokaliseringsenhets rörelseavstånd beskriver rörelseomfånget som kan täckas av positioneringsenheten.
Lastbärande kapacitet: Den lastbärande kapaciteten indikerar hur mycket last (mätt i Newton) positioneringsenheten kan bära. Beroende på tillämpningen kan positioneringsenheter med hög styvhet också användas, vilket är särskilt lämpligt för laster vars tyngdpunkt inte ligger i mitten av bordet.
Kompatibilitet: Det är viktigt att en positioneringsenhet är kompatibel med andra komponenter. I samband med detta bör man uppmärksamma borrmönster, storlek, vikt och de material som används.
Miljö: Tillämpningsmiljön avgör exempelvis vilka krav som ställs på positioneringsenheten när det gäller typ av skydd eller temperaturtålighet.

Liknande artiklar

Överföring av rotationsrörelser – Grunderna i kopplingar

När axlar och drivaxlar kopplas samman i en maskin uppstår det alltid en förskjutning mellan axlarnas mittpunkter. Kopplingen kompenserar för detta inriktningsfel genom komponentens eller det mekaniska elementets elasticitet under rotation eller kraftöverföring. Oavsett om du är en erfaren ingenjör eller bara vill fördjupa dig i maskinteknikens värld, ger den här artikeln dig en omfattande inblick i grunderna för kopplingar.

Grundläggande kunskap Överföring Linjär rörelse Design och konstruktion Roterande rörelse

4 minuter att läsa

Kamföljare och rullföljare – grundläggande kunskaper och avsedd användning

Från transportörsystem till robotstyrda produktionslinjer möjliggör kamföljare enkel förflyttning av laster. En smidig process inom industriell tillverkning och materialhantering beror på effektiva och exakta rörelsesystem. Kamföljare och rullföljare spelar en avgörande roll här. Här säkerställer kamföljare och rullföljare tillförlitlig styrning av linjära rörelser. I den här bloggartikeln fördjupar vi oss i grundläggande kunskaper om dessa komponenter och undersöker deras avsedda användning i industriell praxis.

Transport Grundläggande kunskap

7 minuter att läsa

Typer, egenskaper och användning av låsringar

Låsringen är ett av de viktigaste verktygen inom konstruktion. Den används för att säkra enskilda komponenter och förhindra axiell rörelse. I den här artikeln tar vi en titt på de olika typerna av låsringar, deras funktioner och deras användning.

Grundläggande kunskap Sammanfogning Design och konstruktion

3 minuter att läsa

Brickor – Typer/användningar/fördelar och nackdelar

I den här artikeln kommer vi att introducera dig till några av de många brickversioner som finns. Vi förklarar användningen av brickor och överväger fördelarna och nackdelarna med att använda brickor. Vi tar också upp metall- och plastmaterial.

Grundläggande kunskap Sammanfogning

9 minuter att läsa