Wie kann „verloren“ helfen?

Von der Verpackung und dem Umgang mit Material bis hin zur Herstellung von Halbleiter und Automobilbaugruppe enthalten praktisch alle Herstellungsverfahren eine Art lineare Bewegung, und wenn die Hersteller mit der Flexibilität und Einfachheit modularer linear Threeaxis kartesische Robotiksysteme - finden ihren Weg in Produktionsbereiche.

Ein häufiger Fehler, den Ingenieure und Designer bei der Größe und Auswahl linearer Bewegungssysteme machen, besteht darin, kritische Anwendungsanforderungen im endgültigen System zu übersehen. Dies kann im schlimmsten Fall zu kostspieligen Neugestaltungen und Umarbeiten führen, kann aber auch häufig zu einem überbindeten System führen, das teurer und weniger effektiver als gewünscht ist. Bei so vielen möglichen Lösungen ist es leicht, überfordert zu werden, wenn es mit der Gestaltung eines linearen Bewegungssystems beauftragt wird. Wie viel Last muss das System umgehen? Wie schnell muss es sich bewegen? Was ist das kostengünstigste Design?

Alle diese und weiteren Fragen wurden berücksichtigt, wenn die Gruppe von Bosch Rexroths Gruppe von Rexroths Gruppe „Losted“ entwickelte.

Was ist verloren?

Losted steht für Last, Orientierung, Geschwindigkeit, Reisen, Präzision, Umwelt und Dienstzyklus. Jeder Buchstabe des verlorenen Akronyms stellt einen Faktor dar, der bei der Größe und Auswahl eines linearen Bewegungssystems berücksichtigt werden muss. Beispielsweise führt die Last während der Beschleunigung und Verzögerung unterschiedliche Anforderungen an das Lagersystem als bei konstanten Geschwindigkeitsbewegungen. Wenn sich lineare Bewegungslösungen von einzelnen Komponenten zum vollständigen linearen Modul- oder kartesischen Systemen bewegen, werden die Wechselwirkungen zwischen Systemkomponenten - dh linear . Das verlorene Akronym kann Designern helfen, Fehler zu vermeiden, indem sie sie einfach daran erinnert, alle miteinander verbundenen Faktoren während der Systementwicklung und -spezifikation zu berücksichtigen.

Wie man Losted verwendet

Im Folgenden finden Sie Beschreibungen jedes verlorenen Faktors sowie wichtige Fragen, die Sie stellen sollten, wenn die Kriterien für die Größe und die Auswahl eines linearen Bewegungssystems ausgewählt werden.

LADEN

Last bezieht sich auf das Gewicht oder die Kraft, die auf das System angewendet wird. Alle linearen Bewegungssysteme stoßen auf eine Art Last, wie z. B. Abwärtskräfte in Materialhandhabungsanwendungen oder Schublasten bei Bohr-, Drücken- oder Schraubenfahrungsanwendungen. Andere Anwendungen begegnen eine konstante Last, wie z. B. eine Halbleiter-Wafer-Handling-Anwendung, bei der eine Fälle (Frontopening Unified Pod) zur Abgabe und Abholung von Bay zu Bay getragen wird. Ein dritter Typ wird durch unterschiedliche Lasten definiert, z. B. eine medizinische Abgabeanwendung, bei der ein Reagenz nacheinander in einer Reihe von Pipetten abgelagert wird, was bei jedem Schritt zu einer leichteren Belastung führt.

Während sich die Last in Betracht ziehen, lohnt es sich auch, einen Blick darauf zu werfen, welche Art von Werkzeug sich am Ende des Arms befindet, um die Ladung aufzunehmen oder zu tragen. Obwohl dies nicht speziell mit der Last zusammenhängt, können Fehler hier kostspielig sein. Wenn beispielsweise ein hochempfindliches Werkstück in einer Pick-and-Place-Anwendung aufgenommen wird, kann es beschädigt werden, wenn die falsche Art von Greifer verwendet wird.

Wichtige Fragen zu stellen:

• Was ist die Quelle der Last und wie orientiert sie?
• Gibt es besondere Überlegungen zur Handhabung?
• Wie viel Gewicht oder Kraft muss verwaltet werden?
• Ist die Kraft eine Abwärtskraft, eine Abhebungskraft oder eine Seitenkraft?

ORIENTIERUNG

Die Ausrichtung oder die relative Position oder Richtung, in der die Kraft angewendet wird, ist ebenfalls wichtig, wird jedoch oft übersehen. Einige Arten von linearen Modulen oder Aktuatoren können aufgrund des im Moduldesigns verwendeten linearen Führungssystems eine höhere Abwärts-/ Aufwärtsbelastung als die Seitenbelastung verarbeiten. Andere Module, die verschiedene lineare Guides verwenden, können dieselben Lasten in alle Richtungen verarbeiten.

Das Rexroth Compact-Modul CKK verwendet beispielsweise ein Dual-Ball-Schienensystem zur Anleitung und wird häufig in Anwendungen aufgerufen, die seitlich montierte oder axiale Belastungen erforderlich sind. Da die meisten hochwertigen linearen Bewegungsanbieter Module und Aktuatoren dazu bringen, verschiedene Situationen zu bewältigen, ist es wichtig sicherzustellen, dass die angegebenen Module die Lastanforderungen in der Ausrichtung erfüllen können, die erforderlich sind, um Erfolg in der Anwendung zu erzielen.

Wichtige Fragen zu stellen:

• Wie ist das lineare Modul oder das Aktuator ausgerichtet?
• Ist es horizontal, vertikal oder verkehrt herum?
• Wo ist der lastorientierte Relativ zum linearen Modul?
• Wird die Ladung auf dem linearen Modul einen Roll- oder Tonhöhenmoment verursachen?

GESCHWINDIGKEIT

Geschwindigkeit und Beschleunigung beeinflussen auch die Auswahl eines linearen Bewegungssystems. Eine angelegte Belastung erzeugt während der Beschleunigung und Verzögerung weitaus unterschiedliche Kräfte auf dem System als während einer Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit. Die Art des Bewegungsprofils - Trapez oder dreieckig - muss ebenfalls berücksichtigt werden, da die zur Erfüllung der gewünschte Geschwindigkeit oder der Zykluszeit erforderliche Beschleunigung durch die Art der erforderlichen Bewegung bestimmt wird. Ein Trapez -Bewegungsprofil bedeutet, dass sich die Last schnell beschleunigt, sich für einen bestimmten Zeitraum relativ konstant bewegt und dann verlangsamt. Ein dreieckiges Bewegungsprofil bedeutet, dass die Ladung schnell beschleunigt und verlangsamt, wie bei Punkt-zu-Punkt-Abhol- und Abnahmeanwendungen. Geschwindigkeit und Beschleunigung sind auch kritische Faktoren bei der Bestimmung des geeigneten linearen Antriebs, bei dem es sich normalerweise um eine Kugelschraube, einen Riemen oder einen linearen Motor handelt.

Wichtige Fragen zu stellen:

• Welche Geschwindigkeits- oder Zykluszeit muss erreicht werden?
• Ist es eine konstante Geschwindigkeit oder variable Geschwindigkeit?
• Wie wirkt sich die Last auf Beschleunigung und Verzögerung auf?
• Ist das Bewegungsprofil trapezisch oder dreieckig?
• Welches lineare Laufwerk wird die Geschwindigkeits- und Beschleunigungsbedürfnisse am besten ansprechen?

REISEN

Reisen bezieht sich auf die Entfernung oder den Bewegungsbereich. Nicht nur die Reisedistanz, sondern auch übertrennt. Wenn Sie ein gewisses Maß an „Sicherheitsreisen“ oder zusätzlichem Platz am Ende des Schlaganfalls ermöglichen, wird die Sicherheit des Systems bei Nothöfen sichergestellt.

Wichtige Fragen zu stellen:

• Was ist der Abstand (Bewegungsbereich)?
• Wie viel über Reisen kann bei einem Notstand erforderlich sein?

PRÄZISION

Präzision ist ein breiter Begriff, der häufig verwendet wird, um entweder die Reisegenauigkeit zu definieren (wie sich das System verhalten, während sie sich von Punkt A nach Punkt B bewegt) oder die Positionierungsgenauigkeit (wie genau das System die Zielposition erreicht). Es kann sich auch auf Wiederholbarkeit beziehen. Das Verständnis des Unterschieds zwischen diesen drei Begriffen - Reisegenauigkeit, Positionierungsgenauigkeit und Wiederholbarkeit - ist häufig von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass das System den Leistungsspezifikationen erfüllt und dass das System nicht über ein hohes Maß an Genauigkeit überkompensiert, das möglicherweise unnötig sein kann.

Der Hauptgrund, die Präzisionsanforderungen nachzudenken, ist die Auswahl der Antriebsmechanismus: Riemenantrieb, Kugelschraube oder linearer Motor. Jeder Typ bietet Kompromisse zwischen Präzision, Geschwindigkeits- und Lastzinskapazität, und die beste Wahl wird hauptsächlich von der Anwendung diktiert.

Wichtige Fragen zu stellen:

• Wie wichtig ist die Genauigkeit der Reise, die Genauigkeit und Wiederholbarkeit in der Anwendung?
• Ist Präzision wichtiger als Geschwindigkeit oder andere verlorene Faktoren?

UMFELD

Die Umgebung bezieht sich auf die umgebenden Bedingungen, unter denen das System zu erwarten ist. Beispielsweise können extreme Temperaturen die Leistung von plastischen Komponenten und die Schmierung innerhalb des Systems beeinflussen, während Schmutz, Flüssigkeiten und andere Verunreinigungen Schäden an den Lagerrassen und den Tragelemente verursachen können.

Dies ist ein oft übersehener Leistungsfaktor, der jedoch die Lebensdauer eines linearen Bewegungssystems stark beeinflussen kann. Optionen wie Dichtungsstreifen und spezielle Beschichtungen können dazu beitragen, Schäden durch diese Umweltfaktoren zu verhindern. Darüber hinaus können Optionen wie Spezialschmierung und positives Luftdruck das Modul oder den Aktuator für die Verwendung in einer Reinraumanwendung geeignet machen.

Wichtige Fragen zu stellen:

• Welche Arten von Gefahren oder Verunreinigungen sind vorhanden - extreme Temperaturen, Schmutz, Staub, Flüssigkeiten usw.?
• Ist das lineare Bewegungssystem selbst umgekehrt eine mögliche Quelle für Verunreinigungen für die Umgebung (ESD, Schmiermittel oder Partikel)?

Dienstzyklus

Der Arbeitszyklus ist die Zeit, die benötigt wird, um einen Betriebszyklus abzuschließen. In allen linearen Aktuatoren bestimmen die internen Komponenten im Allgemeinen die Lebensdauer des endgültigen Systems. Die Lagerlebensdauer in einem Modul beispielsweise wird direkt von der angewendeten Last und durch den Dienstzyklus, den das Lager erlebt, direkt beeinflusst. Ein lineares Bewegungssystem kann in der Lage sein, die vorherigen sechs Faktoren zu erfüllen, aber wenn es rund um die Uhr kontinuierlich läuft, wird es viel früher sterben, als wenn es nur acht Stunden am Tag, fünf Tage die Woche dauert. Die Menge an Zeit in Gebrauch und Ruhezeit beeinflusst den Wärmeaufbau innerhalb des linearen Bewegungssystems und wirkt sich direkt auf die Lebensdauer und die Eigentumskosten aus. Wenn Sie diese Probleme im Voraus klären, können Sie später Zeit und Verschlechterung sparen, da Verschleißteile wie Gürtel leicht für den Austausch gelagert werden können.

Wichtige Fragen zu stellen:

• Wie oft wird das System verwendet, einschließlich einer Verweilzeit zwischen Strichen oder Bewegungen?
• Wie lange muss das System dauern?

Einige letzte Ratschläge

Zusätzlich zum Verlust sollten Designer einen seriösen Händler oder die Abteilung für Anwendungstechnik des Herstellers konsultieren. Diese Ressourcen haben in der Regel Erfahrung mit Hunderten von Anwendungen, von denen viele der jeweiligen Anwendung ähneln. Daher können sie möglicherweise erhebliche Zeit einsparen und kostensparende Vorschläge machen, indem sie potenzielle Probleme antizipieren. Schließlich besteht das Endziel darin, das bestmögliche lineare Bewegungssystem mit den niedrigsten Eigentumskosten zu erreichen. Fachkundige Anwendungsingenieure, die mit Losted vertraut sind, können sicherstellen, dass ihre Kunden genau das bekommen.