Chọn xích dẫn cáp cho mô-đun tuyến tính

Xích dẫn cáp cho mô-đun tuyến tính là trường hợp điều kiện làm việc rất rõ nhưng lại dễ chọn sai nhất: hành trình dài, tốc độ cao và không gian lắp đặt hẹp cộng lại, chỉ cần đoán một thông số là sau khi lắp máy phải làm lại. Bài viết tách riêng ứng dụng này và đưa ra thứ tự quyết định có thể làm theo.

Vì sao mô-đun tuyến tính khác máy công cụ thông thường

Xích dẫn cáp trên máy công cụ thường chạy hành trình ngắn ở tốc độ trung bình, sai số cho phép lớn. Mô-đun tuyến tính (bàn trượt, mô-đun trượt) thì ngược lại:

• Hành trình dài: nhiều mô-đun chạy hơn 1000mm một trục, có khi 3000mm trở lên, nên xích phải gấp lại và chạy theo bàn trượt.
• Tần suất cao: trên dây chuyền nhịp nhanh, một mô-đun có thể khứ hồi hàng nghìn lần mỗi ngày; bước xích và kết cấu khớp bản lề quyết định tuổi thọ.
• Không gian bị nén: thân mô-đun đã chiếm phần lớn chỗ, xích thường phải chạy sát đế hoặc sát ray, rất khó tăng bán kính uốn.
• Tốc độ thực: nhiều mô-đun chạy trên 1m/s, khởi động và dừng liên tục, làm tiếng ồn và ứng suất cáp tăng lên.

Vì vậy cùng một câu "chọn xích dẫn cáp", áp cho mô-đun và cho máy công cụ thường ra kết quả khác nhau.

Thứ tự chọn: hành trình trước, chiều cao sau, cuối cùng mới đến model

Nhiều người mua mở đầu bằng câu "chọn model nào", nhưng model là bước cuối. Với mô-đun tuyến tính, thứ tự đúng là:

1. Tính hành trình: chiều dài xích ≈ hành trình / 2 + lượng dư đầu cố định + chiều dài trải của đoạn uốn, tính riêng theo từng cách lắp (cố định ở bàn trượt hay cố định ở đầu cố định). Không đặt hàng theo số ước lượng.
2. Xác định chiều cao lắp: điểm cao nhất khi chạy phải thấp hơn vật cản phía trên (xi lanh, vỏ tôn, trục thứ hai). Nếu thiếu chiều cao thì giảm bán kính uốn hoặc đổi cách đi cáp.
3. Xác định bán kính uốn: R phải thỏa mãn đồng thời bán kính uốn nhỏ nhất cho phép của cáp và R nhỏ nhất cho phép của kết cấu xích; lấy giá trị lớn hơn.
4. Xác định bước xích và kiểu mở: xem số cáp, đường kính cáp và mức độ thay cáp thường xuyên (thay nhiều thì chọn mở bên hoặc mở toàn phần).
5. Cuối cùng mới chọn model: dùng chiều cao trong, chiều rộng trong và bán kính uốn để tra bảng sản phẩm.

Hậu quả điển hình khi làm ngược: model về không lắp vừa, buộc phải ép xuống R nhỏ, ứng suất cáp vượt giới hạn và đứt lõi sau hai tháng.

Bước xích: thông số dễ bị bỏ qua nhất trên mô-đun

Bước xích (chiều dài mắt xích) quan trọng hơn nhiều so với trên máy công cụ, vì hai lý do:

• Bước xích quyết định độ mượt khi uốn: cùng bán kính uốn, bước ngắn khiến mỗi mắt xoay góc nhỏ hơn, khớp mòn đều hơn và ồn thấp hơn; bước dài tạo "góc gãy" rõ ở đoạn uốn, tốc độ cao thì ồn và rung đều tăng.
• Bước xích ảnh hưởng nhịp tự đỡ: chiều dài tự đỡ của đoạn thẳng liên quan tới bước xích. Bước dài và nặng hơn thì đoạn giữa võng nhiều hơn trên hành trình dài, cần máng dẫn hướng hoặc điểm đỡ thêm.

Quy tắc rất trực tiếp: hành trình càng dài, tốc độ càng cao thì càng nên chọn bước ngắn kèm khớp chính xác. Đây chính là lý do tồn tại của dòng xích êm — kết cấu khớp và thiết kế bước xích dùng để hạ tiếng va đập khi khứ hồi tốc độ cao.

Hệ số lấp đầy: không vượt 60%

Hệ số lấp đầy khoang xích (tổng tiết diện cáp / tiết diện khoang hiệu dụng) nên giữ trong 60%. Phần dư không phải lãng phí, nó dành cho ba việc:

• Khoảng dịch chuyển tương đối khi uốn — cáp không bị kẹp cứng trong xích. Khi uốn, cung trong và cung ngoài dài khác nhau nên cáp phải tự dịch được một chút. Nhồi kín biến việc đó thành kéo cứng.
• Khe tản nhiệt — nhất là khi cáp động lực và cáp tín hiệu bó chung.
• Dư cho lần nâng cấp — thêm một sợi cáp khi cải tạo dây chuyền là chuyện thường.

Thêm hai nguyên tắc bố trí: cáp nặng đặt hai bên, cáp nhẹ đặt giữa (giảm lệch tải), và tách cáp động lực khỏi cáp tín hiệu theo lớp hoặc theo khoang.

Áp bán kính uốn vào mô-đun

Trên mô-đun, bán kính uốn thường bị ép vì thiếu chỗ, nhưng nhượng bộ có giới hạn:

• Giới hạn dưới lấy giá trị lớn hơn giữa bán kính uốn nhỏ nhất cho phép của cáp và R nhỏ nhất của xích.
• Ống dầu, cáp quang và dây tín hiệu mảnh có bán kính cho phép rất khác nhau; không tính chung theo sợi to nhất.
• Nếu thực sự thiếu chỗ, ưu tiên đổi cách lắp (cố định ở bàn trượt, thêm máng dẫn hướng, nâng mặt lắp), không ép R nhỏ.

R quá nhỏ ban đầu không thấy vấn đề; về lâu dài sẽ là vỏ cáp nứt, lớp chống nhiễu đứt và khớp xích mòn nhanh. Phải tính ngay từ bước chọn.

Ba cách lắp sai thường gặp

1. Lắp ngược chiều xích: đổi đầu cố định với đầu di động, khiến đoạn uốn hướng ra ngoài và mòn rõ sau vài trăm chu kỳ.
2. Đoạn uốn không có đỡ: phần giữa võng trên hành trình dài, xích cọ vào nhau, ồn lớn và tuổi thọ giảm.
3. Buộc cáp cứng vào xích: cố định cáp suốt chiều dài làm mất khả năng dịch chuyển, xác suất đứt lõi tăng mạnh. Đúng là kẹp hai đầu và chừa lượng dịch ở giữa.

Thông tin cần gửi khi hỏi giá

Để báo giá dứt điểm trong một lần, yêu cầu báo giá nên có:

Đủ các mục này thì thường chốt được trong một vòng thay vì ba vòng.

Sản phẩm CNWSL cho ứng dụng mô-đun tuyến tính

CNWSL có đủ dải xích nhựa từ loại siêu nhỏ đến loại gia cường. Với điều kiện "hành trình dài + khứ hồi tốc độ cao" của mô-đun tuyến tính, dòng được khuyến nghị là xích êm, nơi kết cấu khớp và bước xích được thiết kế để giảm tiếng va đập:

Vật liệu là nhựa nylon gia cường sợi thủy tinh, chịu nhiệt -20°C ~ 120°C. Với hành trình dài cần chiều cao trong lớn hơn, có thể chọn dòng cầu (ví dụ dòng 45, cao trong 45mm, rộng trong 50–300mm).

Gửi thông tin như trên, chúng tôi trả về model và bản vẽ tương ứng.

Bài liên quan

• Giới hạn tốc độ và gia tốc: tốc độ và gia tốc xích dẫn cáp
• Cách tính bán kính uốn: cách tính bán kính uốn xích dẫn cáp
• Quy trình chọn đầy đủ: chọn xích dẫn cáp 8 bước

Về an toàn máy và phương pháp đánh giá rủi ro, xem ISO 12100:2010; nếu mô-đun chạy trong phòng sạch, phân cấp độ sạch theo ISO 14644-1:2015. Yêu cầu an toàn điện chung cho máy được nêu trong IEC 60204-1:2016.

Cần phương án chọn hoặc bản vẽ cho hành trình cụ thể, liên hệ qua liên hệ hoặc tài liệu chọn mẫu.