В статье пойдет речь о первом российском производителе модулей линейного перемещения различного назначения.
На данный момент на российском рынке модулей линейного перемещения представлены в основном японские, европейские и тайваньские производители. В России до сегодняшнего момента подобные модули не производились. Далее мы расскажем о новых российских модулях линейного перемещения, производимых подмосковной компанией «Завод мехатронных изделий» (ЗМИ).
Основной сферой компании «ЗМИ» является производство уникальных несерийных станков и машин для автоматизации производства заказчиков. В процессе работы компания ощутила острую необходимость в готовых модулях линейного перемещения для конструирования своих уникальных станков и решения задач автоматизации. Импортные модули обладали высокой ценой и долгими сроками поставки, поэтому было принято решение начать проектирование своих модулей. При их разработке учитывались не только высокие технические характеристики, но и отечественные особенности эксплуатации. В 2008 году были разработаны основные серии модулей и налажено опытное производство, в 2009 году они были запущены в серийное производство, как для продажи, так и для использования в проектах.
Дадим определение понятию «модуль линейного перемещения».
Модуль линейного перемещения является исполнительным механизмом, передающим воздействие от управляющего устройства на объект управления, и предназначен для осуществления точного и плавного перемещения устанавливаемых на него объектов по прямой траектории.
Первый российский модуль линейного перемещения
Конструктивно модули производства «ЗМИ» состоят из основания (несущий силовой элемент) с закрепленными на нем рельсовыми или цилиндрическими направляющими качения. На фланцевых опорах установлена трансмиссия, крутящий момент к которой передаётся от двигателя через компенсирующую муфту. В качестве трансмиссии может выступать ШВП, трапецеидальный винт или рейка. За счёт движения трансмиссии происходит перемещение каретки модуля, которая в свою очередь служит базовой платформой для крепления на ней всевозможных изделий и механизмов. Материал фланцев, каретки – алюминиевый сплав Д16Т. Для основания может применяться сталь.
Смазка направляющих и ШВП осуществляется через ниппели, расположенные непосредственно на каретках и гайке ШВП. Основание и каретка модуля снабжены специальными технологическими элементами (отверстиями, шпоночными канавками), упрощающими процесс сборки и монтажа системы линейного перемещения. В стандартной комплектации модуль оснащен аварийными упорами. Опционально устанавливаются концевые выключатели, выводы с которых заведены в стандартный разъем D-Sub.
Линейный модуль – это готовая ось для линейного перемещения, с помощью которой можно с большой легкостью конструировать любые системы линейного перемещения, обладающие высокой точностью позиционирования.
По сути, покупатель может самостоятельно собрать модуль линейного перемещения. Для этого необходимо взять алюминиевый профиль, линейную направляющую, ШВП (ремень или рейку). Готовый же модуль позволяет сэкономить время, затрачиваемое на сборку, а также получить систему, обладающую большей жесткостью и точностью.
Основные серии модулей «ЗМИ»
Серия СТМ-1Данная серия является основной в семействе модулей, производимых ЗАО «ЗМИ», и наиболее востребованной на данный момент. В серии СТМ-1 применяются рельсовые линейные направляющие и ШВП. Модули серии СТМУ-1 обладают повышенной нагрузочной способностью, снабжены четырьмя танкетками и удлиненной кареткой (длина 170 мм). |
 |
Серия СТМЛ-1Данная серия является самой бюджетной из всей линейки модулей «ЗМИ». Низкая цена достигается за счет применения цилиндрических направляющих вместо рельсовых и использования трапецеидального винта. Модуль на основе трапецеидального винта обладает меньшей точностью чем на ШВП и подходит для транспортных применений. |
 |
Серия МТР-1В данной серии в качестве трансмиссии используется рейка, а приводом для этого модуля служит синхронный двигатель вместе с точным планетарным редуктором. Данный модуль обладает самой большой скоростью перемещения из всех модулей и имеет самый большой возможный ход. |
 |
Серия СТМТЛинейные модули серии СТМТ-1 обладают повышенной грузоподъемностью и предназначены для перемещения крупных тяжёлых объектов по прямой траектории с высокой точностью. В отличие от остальных модулей, серия СТМТ-1 имеет сварное стальное основание. |
 |
Технические характеристики модулей «ЗМИ»
| Характеристика/Серия | СТМ-1/СТМУ-1 | СТМЛ-1 | МТР-1 | СТМТ-1 |
| Тип механической передачи | ШВП/ШВП | ШВП или трапецеидальный винт | Рейка | ШВП |
| Повторяемость, мкм. | ±10 | +10- ШВП/ +100 – трап. винт | ±0,05 | ±0,02 |
| Максимальная перемещаемая масса в горизонтальном положении, кг | 30 / 40 | 10 | 200 | 200 |
| Максимальная перемещаемая масса в вертикальном положении, кг | 20 | 10 | 40 | 100 |
| Максимально возможный ход модуля по упорам (S), мм * | 1230 / 1170 | 460 | 5640 | 2190 |
| Скорость быстрого перемещения, мм/сек | 125 (с шагом винта ШВП 5мм) 250 (с шагом винта ШВП 10мм) 400 (с шагом винта ШВП 16мм) |
125 (с шагом винта 5мм) 100 (с шагом винта 4мм) 75 (с шагом винта 3мм) |
1000 | 250 (с шагом винта ШВП 5мм) 1000 (с шагом винта ШВП 20мм) |
Опции для модулей
Для модулей доступна защита, имеющая два варианта исполнения: в виде неподвижных кожухов и гофрозащиты (кроющей гармошки). Неподвижный кожух предназначается для защиты элементов трансмиссии модуля от попадания, раскаленной стружки, окалины от сварки, грязи, предотвращает повреждения трансмиссии посторонними предметами. Щель между верхним и боковым кожухами составляет 9мм. Данный вид защиты наиболее эффективен при горизонтальном монтаже модуля (каретка сверху). Материал кожухов – нержавеющая сталь.
Гофрозащита предназначается для защиты элементов трансмиссии модуля от попадания пыли, шлаков, песка, мелкой и крупной неметаллической стружки, грязи, брызг СОЖ, предотвращает повреждения трансмиссии посторонними предметами. Материал гофрозащиты – тканевая основа с резиновым покрытием. Жесткие вставки из ПВХ находятся в каждой складке. Максимальная температура эксплуатации составляет 90 oС. При совместном применении модулей «ЗМИ» и сервопривода СПШ, производимого «Сервотехникой» получается полноценный актуатор. Все необходимые элементы для состыковки двигателя и модуля уже входят в комплект.
На все модули, комплектуемые защитой, устанавливаются закрытые переходные стаканы, обеспечивающие защиту муфты.
Преимущества
Среди преимуществ модулей, производимых ЗАО «ЗМИ» можно выделить следующие. Модули «ЗМИ» имеют оптимальные показатели по точности и прямолинейности перемещения за счет высокой точности обработки базовых элементов и набора качественных комплектующих как зарубежного, так и отечественного производства. Модули собираются в России, поэтому имеют небольшой срок поставки.
Гибкие производственные возможности компании «ЗМИ» позволяют в кратчайшие сроки изготовить линейный модуль необходимой длины или даже целую систему (X-Y, X-Z, X-Y-Z).
Для модулей «ЗМИ» доступны такие опции как: защита направляющих и винта ШВП, установка датчика линейного положения, изменение размеров каретки согласно требованиям заказчика, подготовка дополнительных резьбовых отверстий и др.
Модули линейного перемещения «ЗМИ» можно применять в следующих областях: лабораторное оборудование, медицинские приборы, испытательные стенды, технологические координатные столы, транспортные системы, манипуляторы.
На данный момент компания «ЗМИ» производит четыре вида модулей линейного перемещения. В дальнейшем планируется расширять линейку производимых модулей.
