Tự động hóa #A010 – Đột phá trong dẫn hướng chuyển động tuyến tính siêu chính xác

Trong bài này, chúng tôi sẽ giới thiệu một vài công nghệ dẫn hướng chuyển động tuyến tính tiên tiến nhất, cấp độ cao hơn các dẫn hướng trượt.

Màn hình độ phân giải cao như màn hình PC và màn hình điện thoại di động yêu cầu độ chính xác ở cấp micro (ví dụ như 0.3 micromet hoặc cao hơn). Đa phần các thành phần chủ chốt này được sản xuất dùng các khuôn siêu chính xác. Để sản xuất những khuôn này, các máy siêu chính xác có thể đạt được độ chính xác cấp micro sẽ được sử dụng.

Ví dụ điển hình của máy siêu chính xác

Cấu trúc cơ học dẫn hướng tuyến tính của các máy siêu chính xác có thể được phân thành hai loại.

a) Dẫn hướng trượt tiếp xúc — Đường ray và thân chuyển động di chuyển tiếp xúc nhau.

b) Dẫn hướng trượt không tiếp xúc — Đường ray và thân chuyển động di chuyển không tiếp xúc nhau.

(a) Dẫn hướng trượt tiếp xúc

Hình 1 thể hiện một thiết kế tiêu biểu đối với dẫn hướng trượt tiếp xúc cho một máy siêu chính xác. Nó dùng một rãnh chữ V được gia công thủ công bởi các thợ có thay nghề cao và các vòng bi con lăn cấp độ siêu chính xác.

Hình 1. Dẫn hướng tuyến tính siêu chính xác – Hình 2. Gia công thủ công đường dẫn tuyến tính

Phần thân di chuyển và các vòng bi con lăn được đặt trên rãnh chữ V, và được điều chỉnh lặp đi lặp lại bằng một thiết bị đo lường.

Cơ cấu dẫn hướng tuyến tính được điều khiển bởi một vít bi. Để bù trừ cho các sai số dọc có thể bị phát sinh bởi sự chệch hướng của vít bi, đai ốc vít bi được giữ bởi các lò xo song song và chỉ truyền được lực tuyến tính.

(b) Dẫn hướng trượt không tiếp xúc

Hình 3. Cơ cấu vòng bi khí granit
  • Hình 3 thể hiện một sắp xếp vòng bi khí dùng vật liệu Granit thông thường được dùng cho các tấm bề mặt.
  • Vòng bi khí đạt được khả năng dẫn hướng tuyến tính không tiếp xúc siêu chính xác bằng cách duy trì một khe hở khí xấp xỉ 6 micromet bằng khí nén.
  • Ray dẫn hướng tuyến tính là một khối dạng lồi, và được hoàn thiện thủ công bằng cách đánh bóng để đạt được độ chính xác cuối cùng.
  • Độ bền và khả năng kháng cộng hưởng của vòng bi khí phải được cân nhắc khi thiết kế đệm khí cho phần thân chuyển động [Hình 4]
Hình 4. Con trượt vòng bi khí làm từ granit
  • Các miếng chữ nhật là các động cơ tuyến tính.
  • Cơ cấu dẫn hướng tuyến tính không tiếp xúc hoàn thành bao gồm các vòng bi khí và các động cơ tuyến tính.

Trong thế giưới điều khiển chuyển động siêu chính xác như chỉ ra ở trên, việc điều khiển môi trường là yêu cầu bắt buộc như làm ổn định nhiệt độ môi trường (ví dụ trong khoảng ±0.1 ℃), thiết kế nền móng độc lập để tách biệt hoàn toàn khỏi các rung chấn bên ngoài, và môi trường không bụi.

(dịch từ misumi-techcentral)

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *