ラックおよびピニオン線形モジュールは、線形動作を実現するためのギアとラック伝送の原理に基づいた機械装置です。ギアとラックのメッシュ送信を通じて、モーターの回転運動は効率的に線形運動に変換されます
ラックおよびピニオン線形モジュールは、ギア(ピニオン)を使用して、伝送用のラック(ラック)とメッシュする線形モーションシステムです。回転モーターでギアを駆動することにより、荷重はラック方向に沿って直線的に動きます。大ストローク、高速、高負荷の特性を持ち、CNC工作機械、自動生産ライン、ロジスティクスソート、大きな-スケール3D印刷、段階機械などのフィールドで広く使用されています。
ラックおよびピニオン線形モジュールの基本コンポーネント
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ラック |
通常、ベースまたはガイドレールに固定された長いまっすぐな歯の構造で、線形動作のための「トラック」として機能します。材料はほとんど-強度鋼(45鋼、合金鋼など)であり、表面は耐摩耗性を改善するために消光されます。 |
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ピニオン |
ラックでメッシュし、モーター(サーボモーターやステッパーモーターなど)で回転するように駆動される小さなギア。ギアの歯は、ラックに一致する必要があります(通常、まっすぐまたはらせん、らせん歯が衝撃と騒音を減らします)。 |
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ガイドメカニズム |
ギアラックの動きと組み合わせて、通常、線形ガイドレール(ボールガイド、スライダーの組み合わせなど)を使用して、動きの偏差を避けるために線形動作の滑らかさを保証します。 |
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ドライブユニット |
モーターと還元剤(トルクと速度の調整にオプション)が含まれており、一部のモジュールにはエンコーダが装備されており、位置フィードバックを実現し、閉じた-ループ制御を形成します。 |
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モジュール本体 |
主にアルミニウム合金または鋼で作られたさまざまなコンポーネントを接続するフレーム、軽量と構造の剛性のバランスをとる。 |
ラックおよびピニオン線形モジュールの伝送特性
ギアが回転すると、歯の表面メッシュを介してラック(または固定ラックに沿ってギアが移動します)を駆動し、直接伝送効率(通常は85%〜95%)で直接出力し(通常は85%〜95%)、数メートルから数メートル、ボールスクリューの限られたストロークをはるかに超えることができます)。
移動速度は比較的速い(通常は1〜5m/sまで)が、配置の精度はギアとラック間のクリアランスの影響を受け、一般にボールスクリューモジュールのそれよりも低い(ポジショニングの精度はほとんど±0.1mmから±0.5mmで、反復位置の精度は±0.05mmから±0.2mmです)。
他の線形モジュールとの比較
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比較寸法 |
ラック&ピニオン |
ボールネジ |
タイミングベルト |
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旅行 |
余分な長い(無限にスプライスラックができます) |
限られた(ネジの長さによって制限) |
長い(ベルトの長さは限られており、張力をかける必要があります) |
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スピード |
高(1-5 m/s) |
中(0.5-2 m/s) |
高(2〜10 m/s) |
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位置決めの精度 |
中程度(±0.1-±0.5mm) |
高(±0.001-±0.05mm) |
低(±0.1-±1mm) |
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負荷容量 |
中程度の高(放射状負荷に適しています) |
高(軸荷重に適しています) |
低い(主に光負荷用) |
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メンテナンスコスト |
媒体(ギアとラックの定期的な潤滑が必要です) |
高(リードネジの汚染が必要です) |
低(ベルトは着用傾向があり、交換しやすい) |
ここで、このページでは、モデルを紹介しますs次のような技術パラメーターを使用してください。
より多くのプロジェクトを見るか、YouTubeのビデオギャラリーにアクセスしてください:https://www.youtube.com/@tallmanrobotics
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モデル番号 |
TMG135cm |
TMG135cr |
TMG170cm |
TMG170cr |
TMG220cm |
TMG220cr |
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モーターパワー(W) |
400 |
750 |
750 |
1500 |
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再現性(mm) |
±0.01/±0.02 |
±0.01/±0.02 |
±0.01/±0.02 |
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歯の歯 |
22 |
32 |
30 |
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ギアピッチ |
5 |
5 |
6.666 |
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削減比 |
1:5 |
1:5 |
1:10 |
1:5 |
1:10 |
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リード(mm) |
22 |
32 |
16 |
40/20 |
40/20 |
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最大速度(mm/s) |
1100 |
1600 |
800 |
2000/1000 |
2000/1000 |
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モータースピード3000(rpm/min) |
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マックス 負荷 |
加速減速 |
水平 |
0.3G |
25 |
30 |
90 |
25/60 |
60/120 |
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垂直 |
0.3G |
5 |
5 |
15 |
5/10 |
10/22 |
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評価されたスラスト |
56 |
98 |
490 |
60/120 |
120/240 |
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線形ガイド(mm) |
15*12.5-2 |
15*12.5-2 |
23*18-2 |
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オリジンセンサー |
プラグを出します |
ee - sx672(npn - sx672p(pnp) |
ee - sx672(npn - sx672p(pnp) |
ee - sx672(npn - sx672p(pnp) |
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内部 |
E2S-W13 |
ee - sx674(npn - sx674p(pnp) |
ee - sx674(npn - sx674p(pnp) |
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閉じたタイプ |
開ける |
完全-閉じた |
開ける |
完全-閉じた |
開ける |
完全-閉じた |
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ギアラック線形モジュールは、長いストローク、高速、中程度の負荷容量、単純な構造、および中程度のコストにより、さまざまな産業および非工業分野で広く使用されています。以下は、主要なアプリケーション領域と特定のシナリオです。
1。自動化された生産ラインと材料の取り扱い
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自動車製造 |
溶接ロボットと接着剤コーティングロボットのモバイルトラックとして、車体の両側または生産ライン間のロボットの長い-距離変換を実現し、自動溶接、アセンブリ、その他のプロセスを完了します。コンポーネントコンベアラインでは、移植メカニズムを駆動して、材料位置を調整し、さまざまなワークステーションのリズムを一致させます。 |
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ロジスティクスと倉庫 |
自動化された3つの-次元倉庫では、スタッカークレーンの水平歩行メカニズムはギアラックモジュールに依存して、-速度と長い-距離の動きを実現し、商品の保管と回収の効率を改善します。 AGV(自動誘導車両)の運転システムは、ギアラックトランスミッションを介した正確な位置決めと迅速な輸送を実現します。 |
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電子製造 |
PCBボードやディスプレイスクリーンなどの大規模なワークピースの輸送ラインでは、キャリアは水平移動を完了するように駆動され、ロボットアームの荷重と荷降ろしの助けを借りて自動生産が達成されます。 |
2。大規模な機械加工と工作機器機器
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金属処理 |
ガントリーミリング機、大型退屈機、その他の機器のワークテーブルフィードシステムは、ギアとラックモジュールの超長いストローク特性を利用して、大規模なワークピースの機械加工ニーズを満たしています。レーザー切断/溶接装置では、レーザーヘッドは、大きなフォーマットワークテーブルに沿って移動して、高{-精密切断パス制御を実現するように駆動されます。 |
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石と木製の加工 |
大理石の切断機と木工彫刻マシンのクロスビーム移動メカニズムは、ギアとラックの伝送を通して高い-速度と安定した線形運動を達成し、切断または彫刻の連続性を確保します。 |
3。インテリジェントな機器と特別な機械
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ステージおよびアミューズメント機器 |
大きなステージの照明フレームとセットの翻訳システムは、ギアラックモジュールを使用して、パフォーマンスシーンの切り替えと調整されたサイレントで滑らかな長い-距離の動きを実現します。ローラーコースターと大規模な娯楽施設のトラック駆動部分は、安全な動作を確保するために高負荷容量を利用しています。 |
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医療機器 |
大規模なCTおよびMRI機器の患者ベッド翻訳メカニズムは、ギアとラックの送信を通じて正確な位置決めを実現し、検査プロセスの安定性を確保します。リハビリテーションロボットのウォーキングアシスタンストラックは、患者が線形リハビリテーショントレーニングを完了するのに役立ちます。 |
4。新しいエネルギーと重工業
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太陽光発電と風力 |
太陽光発電パネルの生産ラインでは、シリコンウェーハの取り扱いロボットアームの移動トラックには、組立ラインのペースに合わせて長いストロークと高速が必要です。風力発電所のブレード検出装置は、ブレードの長さ方向に沿って移動するギアラックモジュールによって駆動され、非-破壊的なテストを完了します。 |
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冶金と重機 |
スチール製造ワークショップのスチールタンクハンドリングトラックとローリングミルの給餌メカニズムは、ギアとラックの高負荷特性を利用して、高温や重荷などの過酷な労働条件に適応します。 |
5。アーキテクチャとインフラストラクチャ
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自動駐車ガレージ |
3つの-寸法駐車ガレージの車両を持ち歩くプレート翻訳システムは、ギアとラックの送信を介して異なる床または駐車スペース間の車両の迅速な移動を実現し、スペースの利用を改善します。 |
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ゲートとホイスト |
油圧エンジニアリングのゲート開閉メカニズムは、ギアとラックの高トルク出力を利用して、ゲートの滑らかな持ち上げまたは翻訳を実現し、水流を制御します。 |
ギアラック線形モジュールのアプリケーションコアは、特に大規模な作業スペースと需要コストとメンテナンスの利便性をカバーする必要があるフィールドで、「ロングストローク+中程度の精度+高速/高負荷」のシナリオに集中しています。その利点は重要であり、回転力と線形運動を接続するための効率的なソリューションです。
ラックとピニオンのリニアモジュールのコア利点は、長いストローク、高速、および中程度の負荷容量にあります。その精度はボールスクリューモジュールの精度ほど良くありませんが、大きなワークスペースのカバレッジを必要とするシナリオでは、優れたコスト-有効性があります。産業自動化で大規模な-スケールの線形動作を達成するための重要な選択肢です。
ラックとピニオンの線形モジュールは、大きなストローク、高速、強力な負荷容量のために、大きな機器の長い-距離線形運動に理想的な選択肢です。その精度はボールスクリューの精度よりもわずかに低くなりますが、その経済、信頼性、メンテナンスの容易さは、重産業、物流、段階の機械などの分野ではかけがえのないものになります。クリアランス設計と閉じた-ループ制御を使用することにより、アプリケーションシナリオのより高い要件を満たすために、その位置決めの精度をさらに改善できます。
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