Wenn Sie Maschinen bauen, arbeiten Sie wahrscheinlich jeden Tag mit Aktuatoren und Positionierungsphasen. Aber erhalten Sie wirklich die beste Leistung oder die niedrigsten Eigentumskosten dieser Bewegungsgeräte? Die Antwort ist möglicherweise nicht das, was Sie erwarten.

Allzu oft betrachten Ingenieure Stufen oder Aktuatoren als einen anderen Artikel über die Materialrechnung. Solange das Motion Device nominell die gewünschten Positionierung, Kraft, Nutzlast, Geschwindigkeit und Kosten erfüllt, ist es gut zu gehen.

Mit einfachen Bewegungsanforderungen kann dieser Ansatz zur Stufe oder zur Auswahl der Aktuator zu akzeptablen Ergebnissen führen. Maschinen mit komplexen mechanischen Bewegungsanforderungen profitieren jedoch von einer eingebetteten Bewegungsdesignstrategie. Anstelle einer Sammlung elektromechanischer Komponenten, die möglicherweise gut zusammenarbeiten, fungieren eingebettete Bewegungssysteme als echte Plug-and-Play-Maschinen-Subsysteme.

Eingebettete Bewegungssysteme sind so konstruiert, dass sie in einen vordefinierten physischen Raum auf einer Maschine passen und in das Bewegungssteuerungssystem der Maschine binden. Im einfachsten Fall können eingebettete Bewegungssysteme aus einer Stufe oder einem Aktuator bestehen, der gestoßen wurde, um die Drop-In-Installation zu vereinfachen. In ihrem komplexesten sind diese Bewegungssubsysteme von Pinout bis Nutzlast. Sie umfassen nicht nur das Bewegungsgerät selbst, sondern auch alles, was es trägt.

Im Vergleich zu einem Komponentenansatz für Maschinenbewegungen bietet eingebettete Bewegung einige überzeugende Vorteile:

Mechanische Leistung

Selbst wenn sie die gleiche Stufe oder denselben Aktuator verwenden, übertreffen eingebettete Bewegungssysteme in der Regel die mit Komponenten gebauten Bewegungssysteme. Der Grund, warum es auf Bewerbungs- und Montagekompetenz angeht. Ein guter Anbieter des eingebetteten Bewegungsanbieters wird jahrelange Erfahrung in der Lösung von schwierigen Positionierungsproblemen und einer Sammlung von bewährten Bewegungsbausteinen haben, die für die jeweilige Aufgabe angepasst werden können. Sie werden ein intimes Verständnis dafür haben, wie sich die Bühnendynamik, die Bewegungskontrollarchitektur und die Betriebsumgebung auf die Positionierungsanforderungen auswirken.

In Bezug auf die Baugruppe fehlen vielen Maschinenbauten die qualifizierten Techniker, spezialisierten Vorrichtungen, Laserinterferometer und andere Metrologiesysteme, die zur Ausrichtung der präzisesten Mehrachse-Stadien erforderlich sind-die häufig in Mikrometern gemessene Achse-zu-Achs-Ausrichtungstoleranzen aufweisen.

Kontrolliert Fachwissen

Eingebettete Bewegungssysteme können je nach den Kundenanforderungen mit Bewegungssteuerungen versendet werden oder nicht. Eine Kontrollstrategie sollte jedoch immer Teil der eingebetteten Bewegungsgleichung sein. Ein guter Anbieter des eingebetteten Bewegungsanbieters wird umfassend darüber wissen, wie unterschiedliche Bewegungskontrollplattformen und ihre kinematischen Fähigkeiten mit den mechanischen Bewegungssystemen interagieren. Dieses Wissen kann es uns ermöglichen, den Umschlag auf das zu überschreiten, was in Bezug auf dynamische Fähigkeiten möglich ist, wie z. B. akzeptable Trägheitsverhältnissen.

Zuverlässigkeit

Bei der Inbetriebnahme eines neuen Bewegungssystems treten einige der häufigsten Probleme auf, da einzelne, scheinbar kleine Komponenten nicht ordnungsgemäß funktionieren - oder nicht ordnungsgemäß miteinander arbeiten. Beispielsweise kann ein einzelner fehlerhafter Stecker oder der falsche Draht selbst die beste Bewegungsphase bewegungslos hinterlassen. Eingebettete Bewegungssysteme vermeiden diese Art von Ausfall, da sie vor der Integration auf der Produktionsmaschine zusammengebaut und als System getestet werden. Mit Bewegungssystemen, die aus einzelnen Komponenten bestehen, können kleine Ausfälle und Inkompatibilitäten unentdeckt bleiben, bis die Produktionsmaschine zusammenkommt.

Kostensenkung

Eingebettete Bewegungssysteme kosten normalerweise 25 bis 50% weniger als ihre komponentenbasierten Gegenstücke. Zum Teil entsteht diese Einsparung aus der Fähigkeit, die Teile zu reduzieren - zum Beispiel durch Entwerfen in Klammern, Anschlüssen und anderen Komponenten. Die Kostenreduzierung kann über 50% hinaus in die Höhe schnellen, wenn Sie alle versteckten Kostenkomponenten berücksichtigen, die mit dem Aufbau und der Installation eines Bewegungssystems verbunden sind. Dazu gehören Kosten im Zusammenhang mit Konstruktionstechnik, Inventar, Marktzeit und mehr.

Viele Arten von Anwendungen können die Vorteile der eingebetteten Bewegung nutzen. Wir haben diesen Ansatz auf Dutzenden von Halbleiter, Nassbank, Laserschneidemaschinen, Verpackung und Laborautomatisierung implementiert.

Die versteckten Kosten von Bewegungssystemen

Mit Komponenten gebaute Bewegungssysteme haben eine Reihe von versteckten Kosten, die durch den eingebetteten Bewegungsansatz beseitigt werden können, einschließlich:

1. Zeitaufwand Kosten. Eingebettete Bewegungssysteme, die von Natur aus die gleichzeitige Engineering unterstützen, können Wochen oder sogar Monate in der Entwicklungszeit einer komplexen Maschine rasieren.
2. Programm-, Produktions- und Materialmanagementkosten. Eingebettete Bewegungssysteme werden als einzelne Billing-of-Materials-Element ausgeliefert, wodurch Hunderte von Teilen beseitigt werden, die bestellt, inventarisiert und zusammengebaut werden sollen.
3. Produktionskosten. Präzisionsbewegungssysteme erfordern qualifizierte Montechniker und spezielle Produktionsanlagen, die bei weniger als vollständigen Auslastung schwer zu kosten.
4. Garantie- und Ausfallkosten. Ein guter Anbieter des eingebetteten Bewegungsanbieters garantiert ihre Systeme gegen Misserfolg und steht hinter ihrer Arbeit, was das Risiko des OEM verringert.

Diese nicht -traditionelle CNC -Maschine hat alle Kennzeichen einer idealen Anwendung für eingebettete Bewegung. Es war erforderlich:

1. Sowohl Kontrollen als auch mechanisches Know -how.Die Heirat des mechanischen Systems mit den Kontrollen und Verstärkern, die die komplexe Kinematik für die polare Bewegung unterstützen, erforderte einen Systemansatz und monatelange Tests. Wir mussten auch eine Reihe von Ausrichtungstechniken und Tools entwickeln, um dieses neue CNC -System zu erstellen.

2. Kompaktes Design, einfache Integration.Der Platz war auf dieser CNC-Maschine in Desktopgröße eine Prämie. Das Design von Servo -Modul Rotary, das eine große, die durch Loch ist, ermöglichte es uns, den verfügbaren Raum effizient zu nutzen. Die 100 mm durch Löcher machten es einfach, die Luftversorgung rechts in die Spindel zu bringen, einen Materialindexer auf die Werkstückseite einzubetten und alle erforderlichen Stromverbindungen herzustellen.

3. Kostenbekämpfung.Ein interessanter Aspekt dieses eingebetteten Bewegungssystems ist, dass es nicht komplexer ist, als es sein muss. Die wichtigste funktionale Anforderung beinhaltete die Oberflächenbeschaffung und keine Positionierungsgenauigkeit. Die Positionierungsbedürfnisse sind zumindest nach unseren Maßstäben tatsächlich sehr bescheiden. Deshalb konnten wir direkte Lesecodierer verzichten und das gesamte System im Open-Loop-Modus ausführen. Das sparte unseren Kunden Tausende von Dollar pro Maschine.

Erste Schritte mit eingebetteter Bewegung

Der Sprung von Bewegungssystemen von Komponenten zu Komponenten zu eingebetteten Bewegungssystemen mag wie ein Glaubenssprung erscheinen. Immerhin werden Sie die Bewegungssteuerung an einen Verkäufer auslagern.

Wenn Sie jedoch den richtigen Anbieter auswählen, zahlt sich das Outsourcing mit einer verbesserten Leistung und Zuverlässigkeit aus. Die Kosten fallen auch als Bewegungssubsysteme in Ihrem Werk vollständig getestet, garantiert und bereit, in Ihre Maschine zu fallen.