GV3 HDS2 HDS2多轴运动系统 MHD机器人行走轴 PRT2 HDRT-1 HDRT-2 同步带驱动圆弧导轨 DTS DTS2 PDU2 HDCS SDM HPS 工业铝型材 导轨铝型材

英国海普克(HEPCO)公司于一九五零年发现了V型导轨导向原理,在此原理的基础上,先是开发了滚轮直线导轨,然后开发了滚轮圆弧导轨,成为了全球在直线运动和圆弧运动领域的领先者。HEPCO公司根据V型导轨导向传动的优点,把滚轮直线导轨和滚轮圆弧导轨组成循环导轨,设计了循环运动系统,从而实现了直线运动和圆弧运动的完美结合。

V型导轨导向原理的详细说明:

V型滚轮在滚轮V型导轨面上滚动,滚轮V型导轨面经过淬硬和磨削处理,以保证强度和传动精度。V型滚轮在滚轮V型导轨面滚动,线速度最高可达10m/s. HEPCO滚轮的滚动体-轴承中的钢球或圆锥滚子和导轨不直接接触,很好地防止了导轨上的污染物接触到滚动体,同时轴承具有良好的密封性能,防止空气中的污染物进入并接触到滚动体。 V型滚轮和滚轮V型导轨的接触属于线接触,这根线和滚轮的中心轴线斜交,绕着中心轴线高速转动;这根线和滚轮V型导轨面的接触属于瞬时接触,高速接近导轨面,瞬时接触,再高速离开;这样的话,就通过滚轮V型滚轮的"线"不停地对导轨面进行"刮擦",可以很好地保证导轨面的清洁。

滚轮导轨 vs 滚珠导轨
滚轮导轨具有如下特点:
 

1. 更快的线速度,更高的加速度:V型滚轮在滚轮V型导轨面的滚动,可以达到很高的线速度,最高可达10m/s;加速度最高可达2G. 这是通过精良的生产工艺来保证的,HEPCO英国工厂具有ISO9001认证和航空航天标准TS157认证,生产的精密滚轮轴承的精度可达P4级,某些精度指标可达P2级,和主轴轴承具有一样的精度;精密滚轮导轨的表面粗糙度可达0.4um.

2. 更低的噪音:我们的滚轮轴承的V型槽,和滚轮V型导轨的V型面,具有良好的轮廓一致性;V型滚轮在滚轮V型导轨面上的平滑滚动,可大大降低高速运行时的噪音。滚珠导轨滑块中的许多滚珠,在滚道上滚动,高速运行时会有很大的噪音。

3. 适合从无尘到粉尘等恶劣环境的使用: HEPCO的滚轮中的轴承滚动体,和导轨面不直接接触,同时轴承具有很好的密封性; HEPCO的V型导向技术,使得V型滚轮通过"刮擦"运动,把灰尘、切屑等杂质从V型导轨面上刮除,保持V型导轨面的清洁,从而非常适合在恶劣环境下使用。滚珠导轨的滚动体和导轨面是直接接触的,落在导轨上的污染物很容易接触到滚动体。对滚珠导轨来说,导轨面上的灰尘、切屑等杂质对滚珠导轨的正常使用和寿命有着灾难性的影响; 因为在恶劣的工作环境下,毛刷或刮板难以阻止灰尘、切屑等细小杂质进入滑块内部。进入滑块内部的杂质会增加滚珠受力,从而加快滚珠的磨损,这不仅影响滚珠导轨的运动平稳性和精度,也极大地缩短了滚珠导轨的使用寿命。

4. 降低了安装基准的精度要求: HEPCO的V型导向滚轮导轨系统中的一个V型滚轮,就相当于滚珠导轨的一个滑块,V型滚轮和滚轮V型导轨面的接触,类似单点接触;这样就大大降低了对安装基准面的精度要求,装配省时省力。对滚珠导轨来说,由于需要保证滑块内的多个滚珠和滚道的均匀接触,装配时,滚珠导轨对安装基准面的精度要求非常严苛,为了保证直线度,平面度和平行度,需要看表调平打磨等,耗时费力;如果碰到长行程应用,由于外界因素的影响,几乎不可能保证达到需要的安装基准面精度。

5. 维护更换成本更低: HEPCO的V型导向滚轮导轨系统,可以单独更换磨损了的导轨或滚轮,不需要全部更换;在现场,通过对偏心滚轮的调整,可方便调整并得到需要的预紧力。因此,滚轮导轨的维护更换成本更低。滚珠导轨滑块的滚珠或导轨磨损后,一旦需要更换,为了保证需要的间隙或预紧,就必须更换整套导轨和滑块,因为滚珠导轨系统的间隙或预紧值需要生厂商出厂前设定好。如果是通过拼接来得到很长的行程,新导轨和旧导轨的对准就很困难和耗时,因为需要保证整套导轨系统的直线度,平面度和平行度。

6. 预紧随时可调:滚轮导轨在装配时,同心滚轮和偏心滚轮配合使用,可以随时调整滚轮与导轨之间的预紧力,以保证平稳的运行。滚珠导轨的间隙或预紧,需要在出厂前就设定好,使用过程中,不能调整。

7. 更长的使用寿命: HEPCO的滚轮导轨具有比滚轮轴承长得多的寿命,很多情况下,只需要更换滚轮,然后通过调整偏心滚轮的偏心距,来得到需要的预紧力。滚珠导轨,不管是滚珠还是导轨磨损到一定程度之后,为了保证应用需要的预紧或间隙,都需要整套换掉。一般来说,轨道是整套直线运动系统中寿命最长的部件;如果使用的是滚珠导轨,换滑块就得换轨道;对滚轮导轨来说,是可以只换滚轮的。在整套设备的寿命范围内,相同的滑块和滚轮寿命;如果使用的是滚珠导轨,换滑块就得换轨道;对处于良好工作状态下的滚轮导轨来说,是可以只换滚轮的。

8. 一体式齿条导轨: HEPCO直线导轨,可在导轨上直接切出直齿或斜齿;HEPCO圆弧导轨,可切内齿圈或外齿圈;这样的话,就不需要另外再设计一套齿轮驱动系统。对滚珠导轨来说,往往需要另外再设计一套齿轮驱动系统。

如果您的应用有上述的这些要求,那应用了V型导向技术的滚轮导轨就是您正确的选择。
典型应用1:
长行程龙门式桁架机器人:

这种桁架机器人,在汽车厂,钢铁厂,机械加工厂,和轮胎厂等场合有广泛的应用,之所以选用HEPCO的V型导向滚轮直线导轨,是因为:
 

1.保证在普通安装基准精度下,系统的平稳运行:这个龙门系统X轴行程是30米,Y轴行程是3米。这种龙门系统一般是用铝型材或钢梁来做结构件和承重件的,通过焊接或者铆接来连接各件。铝型材或钢梁的直线度,平面度等精度指标,由于制造工艺的原因,不可能达到很高的精度。这个系统,是通过螺栓铆接在地面上,很长的跨度,不能保证地基的稳定性和一致性。这么大的龙门系统,由于热胀冷缩,会有相应的变形。上面的这些特点,决定了这个龙门系统不可能具有高的直线度,平面度和平行度,没有办法提供安装滚珠导轨需要的高精度的安装基准面。使用滚珠导轨,滑块在运行的过程中很可能产生咬合的现象,从而导致过载的发生和滑块的过早失效。就像上文的描述,HEPCO的V型导向滚轮直线导轨非常适合这种应用。

2.在恶劣环境中运行良好:钢铁厂,轮胎厂等环境,不是很清洁的环境,会时不时有粉尘和颗粒物掉落在导轨表面上;如果使用的是滚珠导轨,那就需要分别给X轴和Y轴的滚珠导轨,加上很长的伸缩防护罩;长的伸缩防护罩会带来这些副作用:昂贵的费用,降低了运行速度,增加了系统复杂性。而HEPCO的V型导向滚轮直线导轨系统,就不需要这么长的,昂贵的伸缩防护罩;利用了V型导向技术的"刮擦"原理,滚轮通过滚动,就可以把粉尘和颗粒物从滚轮V型导轨面上刮除;如果再加上润滑配件,那就可以说具有非常良好的防尘能力。

3.快速移动能力:抓取工件之后,需要沿着X轴快速移动。选用HEPCO的直线导轨系统,最高线速度可达8m/s.

4.长的Y轴行程:滚珠导轨,如果两根平行放置,为了保证平行度,两根导轨的距离不可以很远。使用了HPECO的直线导轨系统之后,X轴两根平行的导轨,可实现大跨距,从而保证具有足够的Y轴行程,龙门系统就具有充足的移动空间。通过如下设计来实现:X轴两根平行的导轨,一根是 滚轮V型导轨,一根是滚轮平导轨,滚轮平导轨允许平导轮在平导轨面上左右移动,可容忍相当程度的安装偏差。

5.长使用寿命,少的维修费用,维修方便: HEPCO的导轨,具有很长的使用寿命;滚轮的寿命到了之后,如果导轨还处于良好的状态,那只需要更换滚轮,安装滚轮的时候,通过偏心滚轮的偏心距调整来得到所需的预紧力。滚珠导轨的钢球,损坏之后,那就需要把导轨和滑块一起更换,即使导轨的表面还是良好的状态;因为用新的滑块在旧的导轨上,没有办法确保达到所需间隙或预紧;只能使用一套全新的轨道和滑块,间隙或预紧由生厂商在出厂之前就设定好;如果导轨是拼接的话,新导轨和旧导轨的对准,非常困难和耗时。
 

典型应用2:
循环运动系统:

由于人工越来越贵,越来越多的工厂进行了自动化改造:把多个工位通过循环流水线连接在一起。一般的循环流水线,具有较大的运动间隙,不具有足够的刚性和定位精度,已经越来越不能满足工厂的精密自动化需求。HEPCO的循环运动系统,是导轨式循环运动系统,可以很好地满足工厂的精密自动化需求,可作为循环流水线,循环生产线和循环装配线等来使用:

1.高刚性,精确定位: HEPCO的循环运动系统中,滑台通过两边各2个V型滚轮,在平行的两边的V型导轨面上滚动;滑台的5个自由度受到了限制,只能沿着轨道运动;从而可以实现精确定位。通过调整两个偏心滚轮的偏心距,可以得到所需的预紧力,整个系统具有良好的刚性。滑座到了预定的位置之后,如果需要承受额外的力,可选择辅助锁紧装置,偏载承受装置等选配项。

2.高的定位精度通过磨削来保证滚轮V型导轨面的高精度,确保高的定位精度。一般情况下,重复定位精度可达0.1 - 0.2mm;如果加上辅助滑台锁紧装置,精度可达+/- 0.05mm。高的定位精度,可以确保滑台到了预定的位置之后,可以对滑台上的工件进行精确加工,或精确装配等动作。

3.良好的抗污染能力:通过V型滚轮对滚轮V型导轨面的刮擦,可以确保导轨面的清洁。和类似的滚珠导轨的循环运动系统相比,具有非常优秀的防尘能力;适合如下这些野外应用:大直径旋转切割,大直径旋转检测,大直径旋转喷涂,大直径旋转焊接,管道无损探伤检测等。滚珠导轨的循环运动系统,由于是循环运动,没有办法加上防护罩,很容易就导致污染物进入滑块内部。

4.更高的运行速度:循环运动系统DTS2的最高线速度可达3m/s,这可以极大地提高生产效率。3m/s的线速度,通过精巧的工程设计实现的:多个滑座通过同步带连接在一起,同步带沿着导轨的中心运动,这样的话,滑座经过直线导轨和圆弧导轨的连接处的时候,就没有加减速的问题了;驱动则通过蜗杆带轮滑座上的凸轮,实现了高速,低噪音的传动。

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