耦合可以消除传输错误

马萨诸塞州牛顿- 为了跟上数字光学扫描领域的最新成像技术，大型专业平板扫描仪制造商需要更精确的驱动系统。这种驱动系统通常在XY工作台中使用步进电机驱动的导螺杆，以将扫描仪的CCD(电荷耦合器件)元件移过被扫描的图像。然而，一家公司扫描仪的CCD运动的微小速度变化导致捕获高分辨率图像时出现错误。这些波动导致颜色配准缺陷，在图像上产生不可接受的条带效应。尽管这些带很小(通常为30微米)，但肉眼可见。

工程师将这些误差的来源追溯到平板驱动系统的螺旋梁耦合。从耦合器的一个集线器到另一个集线器的不一致的运动传递导致速度误差，其表现为位置误差。用专利的Reli-a-Flex(TM)联轴器代替螺旋梁联轴器，减少了驱动传递误差，从而消除了配准缺陷。秘密?独特的槽型，带有径向槽而不是螺旋槽，可为传动精度提供扭转刚度，而不会在耦合电机上产生更高的轴承载荷。

通过ATX，您将学习如何在智能制造中实现投资回报率以及在制造业领域保持领先地位的其他方式。与450多家供应商会面，了解虚拟和增强现实在制造业中的作用。学到更多!

根据Reli-a-flex的John Ricker的说法，传动精度和径向柔度是联轴器为线性定位系统带来的两个最重要的因素。耦合传输误差影响定位精度和径向柔性，吸收由不对中引起的轴承载荷，延长寿命。但到目前为止，工程师在经济型单件式梁式联轴器和更复杂，更昂贵的波纹管联轴器之间的选择有限。虽然波纹管联轴器提供扭转刚度和径向柔度，但梁联轴器可满足精益预算。

“传统上你必须权衡扭矩以获得更高的刚度，”Ricker说。“但是使用Reli-a-flex高扭转刚度并不意味着高的轴承载荷。除了减少传动误差以及波纹管联轴器外，Reli-a-flex设计更符合径向柔性的其他梁式联轴器。”Ricker认为这是使用径向而不是螺旋槽，当联轴器弯曲时，这些槽保持中心件的恒定角度。

这种特殊的槽模式通过保持恒定的枢轴长度使应力变化最小化。设计枢轴点在不改变中心件角度​​的情况下轴向前后移动，从而产生均匀的应力分布并且没有偏心。“类似的联轴器可能有一个镜像图像，”Ricker说。“在这种类型的设计中，枢轴点不会以恒定的中心件角度​​前后移动。相反，它们会移入和移出，并且中心件角度​​会发生变化，从而导致应力变化和旋转不均匀。

Reli-a-flex联轴器设计并在Reliance Gear Co.Ltd。(Huddersfield，UK)制造。“当我们决定制造我们自己的联轴器时，”Reliance设计经理Alistair Durie说，“我们确定了四个关键的性能标准。”这些功能包括：

“我们确定，为了比传统的螺旋梁联轴器更好，我们不得不摆脱螺旋式槽设计，”Durie解释道。“这导致了各种类型的径向开槽设计的实验。我们使用传动误差和扭转刚度作为驱动因素。一旦我们的设计符合我们的标准，我们就进一步优化了几何形状以发挥扭转刚度，径向顺应性的曲调，和传输错误。“

Durie解释说，实心联轴器可以获得最高的扭转刚度，但它们也可以产生最高的径向刚度(最低的径向柔度)。Reli-a-flex设计团队创造了一种槽模式，可提供高扭转刚度和低径向柔度，即不会产生大的轴承载荷。“他解释说，”槽缝模式和高扭转刚度的结合“实现了运动学优势，同时具有业内最低的平移误差。”

在测试中，该公司将其联轴器与其他制造商的单梁和多梁设计进行了比较。Ricker表示，Reli-a-flex发现其产品在倒车应用中的刚度优于单螺旋联轴器的10倍。在一个示例中，驱动3,600线编码器的Reli-a-flex耦合器双向产生半个计数的误差，而驱动相同编码器的四光束螺旋耦合产生两个计数的误差，并且单个 - 螺旋耦合产生了四个计数的误差。“有一个精密编码器有什么用，”Ricker断言，“如果你在耦合器内的损耗花费了四到五个编码器数量。”