Las etapas de posicionamiento de hoy pueden satisfacer requisitos de producción específicos y exigentes. Esto se debe a que la integración personalizada y la última programación de movimiento en movimiento ahora ayudan a las etapas a obtener una precisión y sincronización increíbles. Además, los avances en piezas y motores mecánicos están ayudando a los OEM a planificar una mejor integración de la etapa de posicionamiento de múltiples eje.

Avances mecánicos para etapas

Considere cómo las construcciones de escenario tradicional combinan ejes lineales en las combinaciones de actuadores XYZ. En algunos (aunque no en todos), tales diseños cinemáticos en serie pueden ser voluminosos y exhibir errores de posicionamiento acumulados. Por el contrario, las configuraciones integradas (ya sean en el mismo formato de etapa cartesiana u otras disposiciones, como hexapods y plataformas Stewart), obtienen un movimiento más preciso dictado por algoritmos del controlador sin acumulación de error de movimiento.

Las etapas convencionales impulsadas por tornillos (con un motor y engranaje en una etapa) son fáciles de implementar cuando la carga útil no necesita su propia fuente de alimentación y la longitud total no es un problema. De lo contrario, el engranaje puede entrar en el escenario en el extremo del motor del viaje, por lo que solo la longitud del motor se suma a la huella de la etapa de posicionamiento general.

Cuando sea necesario, las configuraciones cartesianas también pueden minimizar el error cuando se introducen previamente con componentes especiales, motores lineales, por ejemplo. Actualmente están haciendo grandes incursiones en maquinaria de producción para envases de alta velocidad.

Algunos de estos subcomponentes incluso vienen en formas que desafían las nociones tradicionales sobre la morfología del escenario. Las secciones de motores lineales curvos permiten bucles ovales completos de transmisión de energía. Aquí, las ruedas guías mantienen el elemento móvil a distancias precisas lejos de los imanes para una traducción de fuerza óptima, son necesarios materiales especiales de las ruedas y diseños de rodamientos para las altas tasas de aceleración: los sistemas de movimiento imposibles de hace solo unos años.

En etapas de posicionamiento más pequeñas, los dispositivos de retroalimentación más precisos, los motores y unidades eficientes, y los rodamientos de mayor rendimiento aumentan el rendimiento, especialmente en las etapas de nanoposición con motores integrados de tracción directa, por ejemplo.

En otros lugares, las versiones personalizadas de los componentes tradicionales de rotación a lineal ayudan a mantener bajos los costos. Las aplicaciones de gran formato pueden empalmar las etapas de ServObelt sin limitación de longitud, según Mike Everman, director y director de tecnología de Bell Everman. Impulsar tales etapas de accidente cerebrovascular con motores lineales puede ser demasiado costoso, y alimentarlas con tornillos o cinturones convencionales puede ser un desafío.

Hay una advertencia al elegir entre productos de movimiento personalizados o comerciales (COTS).

Al decidir entre una solución personalizada o un diseño estándar, realmente se reduce a los requisitos de la aplicación. Si hay disponible una solución estar disponible y cumple con todos los requisitos de aplicación, esta es la opción obvia. Por lo general, las configuraciones personalizadas son más caras, pero están exactamente adaptadas a la aplicación en cuestión.

Avances en la electrónica de las etapas de posicionamiento

La electrónica con retroalimentación de bajo ruido y mejores amplificadores de potencia ayudan a aumentar el rendimiento de la etapa de posicionamiento, y los algoritmos de control están mejorando la precisión y el rendimiento del posicionamiento. En resumen, los controles brindan a los ingenieros más opciones que nunca para las redes y la corrección del movimiento de los ejes de la etapa de posicionamiento.

Considere cómo los integradores de línea de embalaje de hoy no tienen tiempo para construir funciones de múltiples eje desde cero. Estos ingenieros simplemente quieren robots que se comuniquen y el flujo de productos simples a través de una serie de estaciones de trabajo, según Everman. En un número cada vez mayor de casos, la respuesta son los controles de uso especial, en parte porque los controles son mucho más económicos que hace diez años.

Aplicaciones Spur Posicionamiento Innovación en la etapa

Varias industrias, semiconductores y electrónica, medicina, aeroespacial y de defensa, automotriz y fabricación de maquinaria, están estimulando los cambios en las etapas y pórticos actuales.

Todas estas industrias están impulsando el cambio de una forma u otra. En un movimiento de alta precisión, estamos siendo impulsados ​​por las industrias que intentan impulsar los rendimientos y las precisiones a los niveles que no se podían decir hace solo unos años. Nos damos cuenta de que una talla nunca se ajusta a todos y rara vez se ajusta más.

Aunque los fabricantes entregan diseños personalizados a todas las industrias, las industrias de alta tecnología (como médica, semiconductores y almacenamiento de datos) son las que presionan para etapas más especializadas. Esto es principalmente de clientes que buscan una ventaja competitiva.

Otros lo ven un poco diferente. Existe una creciente necesidad de pequeños componentes de movimiento de alta precisión para aplicaciones en investigación avanzada, ciencias de la vida y física. Sin embargo, ve que estas industrias se están alejando de las etapas personalizadas hacia productos estandarizados que están más fácilmente disponibles. Las etapas de movimiento de alta precisión de huellas pequeñas, como la serie Miniature Precision (MP), ahora están disponibles en Bishop-WiseCarver para exigentes aplicaciones científicas.

La industria a gran escala se mueve a la miniaturización ciertamente ha conducido algún diseño de etapa de posicionamiento a la personalización. El mercado de la electrónica de consumo es un impulsor en la miniaturización, especialmente relacionado con el empaque en forma de teléfonos más delgados y televisores más delgados, por ejemplo. Sin embargo, con esos dispositivos físicamente más pequeños tienen un mayor rendimiento, como más almacenamiento y procesadores más rápidos. Obtener un mejor rendimiento aquí requiere etapas de automatización más rápidas y precisas.

Sin embargo, los requisitos de empaque de dispositivos y acoplamiento óptico están muy por debajo de un micrómetro. El acoplamiento de estas tolerancias con los requisitos de rendimiento de la producción de volumen crea un desafío de automatización difícil. En muchos de estos casos, la etapa o etapas, o lo que es más importante, la solución de automatización completa, debe ser personalizada para satisfacer las necesidades exactas del cliente final.

IoT está haciendo avances en las configuraciones de posicionamiento en la etapa. En el mundo conectado de hoy, los consumidores esperan que los productos se conecten y trabajen juntos. No hay duda de que IoT alcanzará todos los niveles de control de movimiento y automatización de fábrica. Nuestros productos están bien equipados para admitir una fábrica conectada. Ya sea que esa interconectividad ocurra a través de un PLC, un bus de campo, de forma inalámbrica, Ethernet o una E/S analógica-digital de manejo, nuestras unidades y controladores ofrecen soluciones para la conectividad de fábrica. Los desarrollos futuros están en proceso para mejorar aún más esta conectividad.

A medida que avanzamos colectivamente hacia la fábrica conectada con mayores niveles de automatización, la necesidad de monitorear con precisión las condiciones de la máquina crecerá. La retroalimentación confiable y basada en datos del estado de la máquina tiene el potencial de eliminar la falla impredecible de la máquina.

Las capacidades de IoT ya están viendo el uso en tareas de fabricación y automatización de semiconductores que procesan piezas de trabajo caras.

Los sensores integrados dentro de los rodamientos y guías lineales monitorearán los cambios en las temperaturas de funcionamiento y las vibraciones adicionales, que son indicadores principales de falla del rodamiento. Al monitorear estos parámetros, en el rodamiento en sí, las acciones correctivas pueden activar antes de la falla.