كيف يمكن أن تساعد "المفقودة"؟

من التغليف ومعالجة المواد إلى تصنيع أشباه الموصلات وتجميع السيارات ، تتضمن جميع عمليات التصنيع تقريبًا نوعًا من الحركة الخطية ، وبينما أصبحت الشركات المصنعة على دراية بالمرونة والبساطة لأنظمة الحركة الخطية المعيارية ، سواء كانت هذه الأنظمة- سواء أكان ذلك أو أنظمة روبوتات ثنسيسي من ثري.

من الخطأ الشائع الذي يرتكبه المهندسون والمصممين عند تغيير حجم أنظمة الحركة الخطية واختيارها في التغاضي عن متطلبات التطبيق الحرجة في النظام النهائي. يمكن أن يؤدي ذلك إلى إعادة تصميم مكلفة وإعادة أعمالها في أسوأ الحالات ، ولكنها قد تؤدي أيضًا إلى نظام مفرط في الهندسة أكثر تكلفة وأقل فعالية مما هو مطلوب. مع وجود العديد من الحلول الممكنة ، من السهل أن تصبح غارقة عند تكليفها بتصميم نظام حركة خطي. ما مقدار الحمل الذي سيحتاجه النظام للتعامل معه؟ ما مدى سرعة التحرك؟ ما هو التصميم الأكثر فعالية من حيث التكلفة؟

تم النظر في كل هذه الأسئلة وأكثر من ذلك عندما طورت مجموعة Bosch Rexroth الخطية التقنيات وتكنولوجيات التجميع "المفقودة" ، وهو اختصار بسيط يوجه المهندس أو المصمم في جمع المعلومات اللازمة لتحديد مكونات الحركة الخطية المناسبة أو الوحدات النمطية في أي تطبيق معين.

ما هو المفقود؟

تقف المفقودة للحمل ، الاتجاه ، السرعة ، السفر ، الدقة ، البيئة ودورة العمل. يمثل كل حرف من اختصار المفقود عاملًا واحدًا يجب مراعاته عند تحجيم واختيار نظام الحركة الخطي. على سبيل المثال ، يفرض الحمل مطالب مختلفة على نظام المحمل أثناء التسارع والتباطاع مقارنة بحركات السرعة الثابتة. نظرًا لأن المزيد من حلول الحركة الخطية تنتقل من المكونات الفردية إلى إكمال الوحدة النمطية الخطية أو الأنظمة الديكارتية ، فإن التفاعلات بين مكونات النظام - أي أدلة تحمل خطية ومسمار الكرة أو الحزام أو محركات المحركات الخطية - تصبح أكثر تعقيدًا ، وتصميم النظام الصحيح أكثر تحديا. يمكن أن يساعد الاختصار المفقود المصممين على تجنب الأخطاء من خلال تذكيرهم ببساطة بالنظر في جميع العوامل المترابطة أثناء تطوير النظام ومواصفاته.

كيفية استخدام المفقودين

فيما يلي وصف لكل عامل مفقود ، بالإضافة إلى الأسئلة الرئيسية التي يجب طرحها عند تحديد المعايير إلى الحجم وتحديد نظام الحركة الخطية.

حمولة

يشير الحمل إلى الوزن أو القوة المطبقة على النظام. تواجه جميع أنظمة الحركة الخطية نوعًا من الحمل ، مثل القوى الهابطة في تطبيقات معالجة المواد ، أو أحمال الدفع في تطبيقات الحفر أو الضغط أو المسمار. تواجه التطبيقات الأخرى حمولة ثابتة ، مثل تطبيق معالجة الرقاقة أشباه الموصلات ، حيث يتم نقل FOUP (POD الموحد الأمامي) من الخليج إلى الخليج للانخفاض والالتقاء. يتم تعريف النوع الثالث من خلال أحمال مختلفة ، مثل تطبيق الاستغناء الطبي ، حيث يتم إيداع الكاشف في سلسلة من الأنابيب واحدة تلو الأخرى ، مما يؤدي إلى حمولة أخف في كل خطوة.

أثناء النظر في الحمل ، يجدر أيضًا إلقاء نظرة على نوع الأداة التي ستكون في نهاية الذراع لالتقاط الحمل أو حملها. على الرغم من أنه لا يرتبط بالتحديد بالتحميل ، إلا أن الأخطاء هنا يمكن أن تكون مكلفة. على سبيل المثال ، إذا تم التقاط قطعة عمل حساسة للغاية في تطبيق الاختيار ، فقد يكون تالفًا إذا تم استخدام النوع الخطأ من القابض.

الأسئلة الرئيسية لطرحها:

• ما هو مصدر الحمل وكيف يتم توجيهه؟
• هل هناك اعتبارات معالجة خاصة؟
• ما مقدار الوزن أو القوة التي يجب إدارة؟
• هل القوة قوة هبوطية أو قوة رفع أو قوة جانبية؟

توجيه

الاتجاه ، أو الموقف أو الاتجاه النسبي الذي يتم تطبيق القوة فيه ، مهم أيضًا ، ولكن غالبًا ما يتم تجاهله. يمكن لبعض أنواع الوحدات الخطية أو المحركات التعامل مع التحميل العالي لأسفل/ لأعلى من التحميل الجانبي بسبب نظام الدليل الخطي المستخدم في تصميم الوحدة النمطية. يمكن للوحدات النمطية الأخرى ، باستخدام أدلة خطية مختلفة ، التعامل مع نفس الأحمال في جميع الاتجاهات.

على سبيل المثال ، تستخدم وحدة REXROTH COMPACT CKK نظام سكة حديد كرة مزدوج للتوجيه ويتم استدعاؤه بشكل متكرر في التطبيقات التي تتطلب أحمالًا مثبتة على الجانب. نظرًا لأن معظم موردي الحركة الخطية عالية الجودة يصنعون الوحدات والمشغلات للتعامل مع المواقف المختلفة ، فمن المهم التأكد من أن الوحدات النمطية المحددة يمكنها التعامل مع متطلبات الحمل في الاتجاه اللازم لتحقيق النجاح في التطبيق.

الأسئلة الرئيسية لطرحها:

• كيف يتم توجيه الوحدة الخطية أو المحرك؟
• هل هو أفقي ، عمودي أم رأسا على عقب؟
• أين هو الحمل الموجهة بالنسبة للوحدة الخطية؟
• هل سيتسبب الحمل في لحظة لفة أو لحظة الملعب على الوحدة الخطية؟

سرعة

تؤثر السرعة والتسارع أيضًا على اختيار نظام الحركة الخطي. يخلق الحمل المطبق قوى مختلفة تمامًا على النظام أثناء التسارع والتباطاع مما هو عليه أثناء حركة السرعة الثابتة. يجب أيضًا النظر في نوع ملف تعريف الحركة - شبه منحرف أو مثلث - حيث سيتم تحديد التسارع المطلوب لتلبية السرعة المطلوبة أو وقت الدورة من خلال نوع الحركة المطلوبة. يعني ملف تعريف الحركة شبه المنحرف أن الحمل يتسارع بسرعة ، ويتحرك بسرعة ثابتة نسبيًا لفترة من الوقت ، ثم يبطئ. يعني ملف تعريف الحركة الثلاثي أن الحمل يتسارع وينفاق بسرعة ، كما هو الحال في تطبيقات التقاط وتطبيقات الانزلاق من نقطة إلى نقطة. يعد السرعة والتسارع أيضًا عوامل حاسمة في تحديد المحرك الخطي المناسب ، والذي عادةً ما يكون برغي كرة أو حزام أو محرك خطي.

الأسئلة الرئيسية لطرحها:

• ما هي السرعة أو وقت الدورة الذي يجب تحقيقه؟
• هل هي سرعة ثابتة أم سرعة متغيرة؟
• كيف سيؤثر الحمل على تسريع وتباطاع؟
• هل حركة الحركة شبه شبه منحرف أم مثلث؟
• ما هي محرك الأقراص الخطي الذي سيعالج احتياجات السرعة والتسارع بشكل أفضل؟

يسافر

يشير السفر إلى المسافة أو نطاق الحركة. ليس فقط يجب مراعاة مسافة السفر ، ولكن أيضا overtravel. يضمن السماح ببعض "السفر السلامة" ، أو مساحة إضافية ، في نهاية السكتة الدماغية سلامة النظام في حالة توقف الطوارئ.

الأسئلة الرئيسية لطرحها:

• ما هي المسافة (نطاق الحركة)؟
• ما المبلغ المطلوب من السفر في محطة الطوارئ؟

دقة

الدقة هي مصطلح واسع يستخدم غالبًا لتحديد دقة السفر (كيف يتصرف النظام أثناء الانتقال من النقطة أ إلى النقطة ب) ، أو دقة تحديد المواقع (مدى وصول النظام إلى الوضع المستهدف). يمكن أن تشير أيضا إلى التكرار. غالبًا ما يكون فهم الفرق بين هذه المصطلحات الثلاثة - دقة السفر ، ودقة تحديد المواقع ، والتكرار - أمرًا ضروريًا لضمان أن يستوفي النظام مواصفات الأداء وأن النظام لا يعوض عن درجة عالية من الدقة التي قد تكون غير ضرورية.

السبب الرئيسي للتفكير من خلال متطلبات الدقة هو اختيار آلية القيادة: محرك الحزام أو برغي الكرة أو المحرك الخطي. يقدم كل نوع مقايضات بين الدقة والسرعة وقدرة التحميل ، ويتم إملاء الخيار الأفضل في الغالب بواسطة التطبيق.

الأسئلة الرئيسية لطرحها:

• ما مدى أهمية دقة السفر ودقة تحديد المواقع والتكرار في التطبيق؟
• هل الدقة أكثر أهمية من السرعة أو العوامل الأخرى المفقودة؟

بيئة

تشير البيئة إلى الظروف المحيطة التي من المتوقع أن يعمل فيها النظام. على سبيل المثال ، يمكن أن تؤثر درجات الحرارة القصوى على أداء المكونات البلاستيكية والتشحيم داخل النظام ، في حين أن الأوساخ والسوائل والملوثات الأخرى يمكن أن تسبب أضرارًا في أجور السباق الحاملة وعناصر حمل الحمل.

هذا عامل أداء يتم تجاهله في كثير من الأحيان ، ولكنه يمكن أن يؤثر بشكل كبير على حياة نظام الحركة الخطي. يمكن أن تساعد خيارات مثل شرائط الختم والطلاءات الخاصة في منع الأضرار الناجمة عن هذه العوامل البيئية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تجعل الخيارات مثل التشحيم الخاص وضغط الهواء الإيجابي الوحدة النمطية أو المحرك مناسبة للاستخدام في تطبيق غرفة النظافة.

الأسئلة الرئيسية لطرحها:

• ما هي أنواع المخاطر أو الملوثات الموجودة - درجات الحرارة القصوى والأوساخ والغبار والسوائل وما إلى ذلك؟
• على العكس من ذلك ، هل نظام الحركة الخطية نفسه مصدر محتمل للملوثات للبيئة (ESD ، مواد التشحيم ، أو الجسيمات)؟

دورة العمل

دورة العمل هي مقدار الوقت الذي يستغرقه إكمال دورة التشغيل. في جميع المحركات الخطية ، ستحدد المكونات الداخلية عمومًا عمر النظام النهائي. يتأثر الحمل داخل الوحدة ، على سبيل المثال ، مباشرة بالحمل المطبق ، ودورة العمل التي ستختبرها المحمل. قد يكون نظام الحركة الخطية قادرًا على تلبية العوامل الستة السابقة ، ولكن إذا كان يعمل بشكل مستمر على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع ، فسيموت في وقت أقرب بكثير مما لو كان يعمل فقط ثماني ساعات في اليوم ، خمسة أيام في الأسبوع. تؤثر كمية الوقت قيد الاستخدام مقابل وقت الراحة على تراكم الحرارة داخل نظام الحركة الخطي ويؤثر بشكل مباشر على عمر النظام وتكلفة الملكية. يمكن أن يوفر توضيح هذه المشكلات مسبقًا الوقت والتفاقم في وقت لاحق ، حيث يمكن تخزين أجزاء التآكل مثل الأحزمة بسهولة لاستبدالها.

الأسئلة الرئيسية لطرحها:

• كم مرة يتم استخدام النظام ، بما في ذلك أي وقت يسكن بين السكتات الدماغية أو التحركات؟
• كم من الوقت يحتاج النظام إلى الاستمرار؟

بعض النصائح النهائية

بالإضافة إلى المفقودين ، يجب على المصممين استشارة موزع محترم أو قسم هندسة التطبيقات للشركة المصنعة. عادة ما يكون لهذه الموارد خبرة مع مئات التطبيقات ، والكثير مماثلة للتطبيق المطروح. لذلك ، قد يكونون قادرين على توفير وقت كبير وتقديم اقتراحات لتوفير التكاليف من خلال توقع المشكلات المحتملة. بعد كل شيء ، الهدف النهائي هو الحصول على أفضل نظام حركة خطي ممكن مع أدنى تكلفة الملكية ؛ يمكن لمهندسي التطبيق المهرة المطلعين على Lostped التأكد من حصول عملائهم على ذلك.