إذا قمت ببناء آلات ، فربما تعمل مع المحركات ومراحل تحديد المواقع كل يوم. ولكن هل تحصل حقًا على أفضل أداء أو أقل تكلفة للملكية من أجهزة الحركة هذه؟ قد لا يكون الجواب ما تتوقعه.
في كثير من الأحيان ، يفكر المهندسون في المراحل أو المحركات كبند آخر على فاتورة المواد. طالما أن جهاز الحركة يستوفي اسميًا على المتطلبات المطلوبة ، والطاقة ، والحمولة ، والسرعة والتكلفة ، من الجيد الذهاب.
مع متطلبات الحركة البسيطة ، قد يؤدي هذا النهج في اختيار المرحلة أو المشغل إلى نتائج مقبولة. ومع ذلك ، ستستفيد الآلات ذات متطلبات الحركة الميكانيكية المعقدة من استراتيجية تصميم الحركة المدمجة. بدلاً من مجموعة من المكونات الكهروميكانيكية ، والتي قد تعمل بشكل جيد أو لا تعمل بشكل جيد معًا ، تعمل أنظمة الحركة المدمجة كأنظمة فرعية حقيقية لآلة التوصيل والتشغيل.
تم تصميم أنظمة الحركة المدمجة لتناسبها داخل مساحة مادية محددة مسبقًا على جهاز وربطها في نظام التحكم في حركة الماكينة ، على استعداد لقبول الأوامر من واجهة كمبيوتر عالية المستوى أو بطاقة تحكم أو PLC. في أبسط أنظمة الحركة المدمجة ، قد تتكون من أكثر من مرحلة أو مشغل تم توصيله لجعل التثبيت الأسهل. في أكثرها تعقيدًا ، تمتد هذه النظم الفرعية للحركة من Pinout إلى الحمولة. أنها لا تشمل فقط جهاز الحركة نفسه ولكن أيضا كل ما يحمله.
بالمقارنة مع نهج مكون على حدة لحركة الماكينة ، توفر الحركة المضمنة بعض المزايا المقنعة:
الأداء الميكانيكي
حتى عندما يستخدمون نفس المرحلة أو المشغل ، فإن أنظمة الحركة المدمجة عادة ما تتفوق على أنظمة الحركة المدمجة للمكون. السبب وراء وصول الخبرة في التطبيق والتجميع. سيكون لدى بائع الحركة المدمج الجيد سنوات من الخبرة في حل مشاكل تحديد المواقع الصعبة ومجموعة من اللبنات الأساسية التي يمكن أن يتم تخصيصها للمهمة. سيكون لديهم فهم حميم لكيفية تأثير ديناميات المرحلة ، بنية التحكم في الحركة وبيئة التشغيل على متطلبات تحديد المواقع.
أما بالنسبة للتجميع ، فإن العديد من بناة الماكينة يفتقرون إلى الفنيين الماهرين ، والتركيبات المتخصصة ، ومقاييس التداخل بالليزر ، وأنظمة المقاييس الأخرى اللازمة لمحاذاة أكثر المراحل ذات المحاور المتعددة الدقة-والتي غالبًا ما يكون لها تحمل محاذاة محاور إلى محور تقاس في الميكرونات.
يتحكم في الخبرة
قد تشحن أو لا تشحن أنظمة الحركة المدمجة مع عناصر تحكم في الحركة ، اعتمادًا على متطلبات العملاء. ولكن يجب أن تكون استراتيجية التحكم دائمًا جزءًا من معادلة الحركة المدمجة. سيكون لدى بائع الحركة المدمجة الجيدة معرفة واسعة بكيفية تفاعل منصات التحكم في الحركة المختلفة وقدراتها الحركية مع أنظمة الحركة الميكانيكية. يمكن أن تسمح لنا هذه المعرفة بدفع المظروف على ما هو ممكن من حيث القدرات الديناميكية ، مثل نسب عدم التوافق المتمثلة في القصور الذاتي.
مصداقية
عند تكليف نظام حركة جديد ، تحدث بعض المشكلات الأكثر شيوعًا لأن المكونات الفردية ، التي تبدو ثانوية على ما يبدو في العمل بشكل صحيح - أو تفشل في العمل بشكل صحيح مع بعضها البعض. على سبيل المثال ، يمكن أن يترك موصل معيب واحد أو السلك الخطأ حتى أفضل مرحلة حركة بلا حراك. تجنب أنظمة الحركة المدمجة هذا النوع من الفشل لأنه يتم تجميعها واختبارها كنظام قبل التكامل على آلة الإنتاج. مع أنظمة الحركة التي تتكون من مكونات فردية ، يمكن أن لا يتم اكتشاف حالات الفشل الصغيرة وعدم التوافق حتى تجمع آلة الإنتاج.
تخفيض التكلفة
تكلف أنظمة الحركة المدمجة عادة 25 إلى 50 ٪ أقل من نظرائها القائمة على المكونات. في جزء منه ، تأتي هذه المدخرات من القدرة على تقليل عدد الأجزاء - على سبيل المثال ، من خلال التصميم بين قوسين وموصلات ومكونات أخرى. يمكن أن يرتفع تخفيض التكلفة إلى أعلى بكثير من 50 ٪ عندما تعامل في جميع مكونات التكلفة الخفية المرتبطة ببناء وتثبيت نظام الحركة. وتشمل هذه التكاليف المتعلقة هندسة التصميم ، والمخزون ، والوقت إلى السوق وأكثر من ذلك.
يمكن أن تجني العديد من أنواع التطبيقات فوائد الحركة المدمجة. لقد قمنا بتنفيذ هذا النهج على العشرات من أشباه الموصلات ، ومقعد الرطب ، وقطع الليزر ، والتعبئة والتغليف وأتمتة المختبرات.
التكاليف الخفية لأنظمة الحركة
تحتوي أنظمة الحركة التي تم إنشاؤها على المكونات على عدد من التكاليف الخفية التي يمكن القضاء عليها من خلال نهج الحركة المدمجة ، بما في ذلك:
- تكاليف الوقت للسوق. يمكن أن تحلق أنظمة الحركة المدمجة ، التي تدعم الهندسة المتزامنة بطبيعتها ، أسابيع أو حتى شهور من وقت تطوير آلة معقدة.
- تكاليف البرنامج والإنتاج وإدارة المواد. تشحن أنظمة الحركة المدمجة كبند واحد من الفاتورة المادية ، مما يلغي مئات الأجزاء المراد طلبها وتجميعها وتجميعها.
- تكاليف الإنتاج. تتطلب أنظمة الحركة الدقيقة فنيين تجميع ماهرين وأجهزة إنتاج متخصصة قد يكون من الصعب التكلفة تبريرها بأقل من الاستخدام الكامل.
- تكاليف الضمان والفشل. سيقوم بائع الحركة المدمج الجيد ضمان أنظمتهم ضد الفشل والوقوف وراء عملهم ، مما يقلل من مخاطر OEM.
تحتوي هذه الآلة CNC غير التقليدية على جميع السمات المميزة لتطبيق الحركة المثالية المدمجة. مطلوب:
-
كل من الضوابط والخبرة الميكانيكية.يتطلب الزواج من النظام الميكانيكي مع عناصر التحكم والمكبرات الصوت التي تدعم الحركيات المعقدة للحركة القطبية نهج الأنظمة وشهور من الاختبار. اضطررنا أيضًا إلى تطوير مجموعة من تقنيات وأدوات المحاذاة لإنشاء نظام CNC الجديد هذا.
-
تصميم مضغوط ، تكامل سهل.كانت المساحة قسطًا على جهاز CNC بحجم سطح المكتب. سمح لنا تصميم Servo Module Rotary ، الذي يتميز بدرجة كبيرة دون عائق من خلال الفتحة ، باستخدام المساحة المتاحة بكفاءة. جعلت 100 ملم من خلال الثقوب من السهل جلب إمدادات الهواء مباشرة إلى المغزل ، وتضمين مؤشر المواد على جانب الشغل وإجراء جميع اتصالات الطاقة المطلوبة.
-
احتواء التكلفة.أحد الجوانب المثيرة للاهتمام في نظام الحركة المضمّن هذا هو أنه ليس أكثر تعقيدًا مما يجب أن يكون. المتطلبات الوظيفية الرئيسية تنطوي على الانتهاء من السطح ، وليس دقة تحديد المواقع. احتياجات تحديد المواقع هي في الواقع متواضعة للغاية ، على الأقل وفقًا لمعاييرنا. لذلك تمكنا من التخلي عن المشفرات القراءة المباشرة وتشغيل النظام بأكمله في وضع الحلقة المفتوحة. أن توفير عملائنا آلاف الدولارات لكل آلة.
البدء بحركة مضمنة
قد تبدو القفزة من أنظمة الحركة كل المكون على حدة إلى أنظمة الحركة المدمجة بمثابة قفزة من الإيمان. سوف تكون ، بعد كل شيء ، الاستعانة بمصادر خارجية للتحكم في الحركة إلى البائع.
إذا اخترت البائع المناسب ، فإن الاستعانة بمصادر خارجية ستؤتي ثمارها مع تحسين الأداء والموثوقية. ستنخفض التكاليف أيضًا مع وصول النظم الفرعية للحركة إلى المصنع الذي تم اختباره بالكامل ، وضمانًا وجاهزًا للدخول إلى جهازك.
وقت النشر: أغسطس -29-2023