Carga, orientación, velocidad, viaje, precisión, medio ambiente y ciclo de trabajo.

El análisis cuidadoso de la aplicación, incluida la orientación, el momento y la aceleración, revelará la carga que debe ser compatible. A veces, la carga real variará de la carga calculada, por lo que los ingenieros deben considerar el uso previsto y el mal uso potencial.

Al dimensionar y seleccionar sistemas de movimiento lineal para máquinas de ensamblaje, los ingenieros a menudo pasan por alto los requisitos críticos de la aplicación. Esto puede conducir a costosos rediseños y retrabajo. Peor aún, puede resultar en un sistema demasiado diseñado que sea más costoso y menos efectivo de lo deseado.

Con tantas opciones de tecnología, es fácil sentirse abrumado al diseñar sistemas de movimiento lineal de uno, dos y tres ejes. ¿Cuánta carga deberá manejar el sistema? ¿Qué tan rápido necesitará moverse? ¿Cuál es el diseño más rentable?

Todas estas preguntas se consideraron cuando desarrollamos "Lostped", un acrónimo simple para ayudar a los ingenieros a recopilar información para especificar componentes o módulos de movimiento lineal en cualquier aplicación. Lostados significa carga, orientación, velocidad, viaje, precisión, medio ambiente y ciclo de trabajo. Cada letra representa un factor que debe considerarse al dimensionar y seleccionar un sistema de movimiento lineal.

Cada factor debe considerarse individualmente y como un grupo para garantizar un rendimiento óptimo del sistema. Por ejemplo, la carga impone diferentes demandas en los rodamientos durante la aceleración y la desaceleración que durante las velocidades constantes. A medida que la tecnología de movimiento lineal evoluciona de componentes individuales a sistemas completos, las interacciones entre los componentes, como guías de rodamiento lineal y una transmisión de tornillo de bolas, más complejas y el diseño del sistema correcto se vuelven más desafiantes. Lostped pueden ayudar a los diseñadores a evitar errores al recordarles que consideren estos factores interrelacionados durante el desarrollo y la especificación del sistema.

【Carga】

La carga se refiere al peso, o fuerza, aplicada al sistema. Todos los sistemas de movimiento lineal encuentran algún tipo de carga, como las fuerzas hacia abajo en aplicaciones de manejo de materiales o cargas de empuje en aplicaciones de perforación, presionamiento o desarrayamiento. Otras aplicaciones encuentran una carga constante. Por ejemplo, en una aplicación de manejo de obleas de semiconductores, se transporta una cápsula unificada de apertura frontal de bahía a bahía para la caída y el recogedor. Otras aplicaciones tienen cargas variables. Por ejemplo, en una aplicación de dispensación médica, se deposita un reactivo en una serie de pipetas una tras otra, lo que resulta en una carga más ligera en cada paso.

Al calcular la carga, vale la pena considerar el tipo de herramienta que estará al final del brazo para recoger o llevar la carga. Aunque no está específicamente relacionado con la carga, los errores aquí pueden ser costosos. Por ejemplo, en una aplicación de selección y lugar, una pieza de trabajo altamente sensible podría dañarse si se usa la pinza incorrecta. Aunque es poco probable que los ingenieros se olviden de considerar los requisitos de carga general para un sistema, pueden pasar por alto ciertos aspectos de esos requisitos. Lostped es una forma de garantizar la integridad.

Preguntas clave para hacer:

* ¿Cuál es la fuente de la carga y cómo se orienta?

* ¿Hay consideraciones especiales de manejo?

* ¿Cuánto peso o fuerza debe manejarse?

* ¿La fuerza es una fuerza descendente, una fuerza de despegue o una fuerza lateral?

【Orientación】

La orientación, o posición o dirección relativa en la que se aplica la fuerza, también es importante, pero a menudo se pasa por alto. Algunos módulos o actuadores lineales pueden manejar una carga hacia abajo o hacia arriba que la carga lateral debido a sus guías lineales. Otros módulos, que usan diferentes guías lineales, pueden manejar las mismas cargas en todas las direcciones. Por ejemplo, un módulo equipado con guías lineales de doble riel puede manejar las cargas axiales mejor que los módulos con guías estándar.

Preguntas clave para hacer:

* ¿Cómo se orienta el módulo lineal o el actuador? ¿Es horizontal, vertical o al revés?

* ¿Dónde está orientada la carga en relación con el módulo lineal?

* ¿La carga causará un rollo o momento de inclinación en el módulo lineal?

【Velocidad】

La velocidad y la aceleración también afectan la selección de un sistema de movimiento lineal. Una carga aplicada crea fuerzas muy diferentes en el sistema durante la aceleración y la desaceleración que a una velocidad constante. También se considerará el tipo de movimiento de perfil-trapezoidal o triangular-host, ya que la aceleración requerida para cumplir con la velocidad o el tiempo de ciclo deseado se determinará por el tipo de movimiento requerido. Un perfil de movimiento trapezoidal significa que la carga se acelera rápidamente, se mueve a una velocidad relativamente constante durante un período de tiempo y luego se ralentiza. Un perfil de movimiento triangular significa que la carga se acelera y se desacelera rápidamente, como en las aplicaciones de recogida y entrega de punto a punto.

La velocidad y la aceleración son factores críticos para determinar el tornillo de transmisión lineal apropiado, la correa o el motor lineal.

Preguntas clave para hacer:

* ¿Qué velocidad o tiempo de ciclo se debe lograr?

* ¿La velocidad es constante o variable?

* ¿Cómo afectará la carga la aceleración y la desaceleración?

* ¿El perfil de movimiento es trapezoidal o triangular?

* ¿Qué unidad lineal abordará mejor las necesidades de velocidad y aceleración?

【Viajar】

El viaje se refiere a la distancia o el rango de movimiento. No solo se debe considerar la distancia de viaje, sino también exceso de forma excesiva. Permitir cierta cantidad de "viaje de seguridad" o espacio adicional, al final del golpe garantiza la seguridad del sistema en caso de una parada de emergencia.

Preguntas clave para hacer:

* ¿Cuál es la distancia o el rango de movimiento?

* ¿Cuánto exceso puede requerirse en una parada de emergencia?

【Precisión】

La precisión es un término amplio que a menudo se usa para definir la precisión de los viajes (cómo se comporta el sistema mientras se mueve del punto A al punto B) o la precisión de posicionamiento (qué tan estrechamente el sistema alcanza la posición objetivo). También puede referirse a la repetibilidad, o qué tan bien el sistema vuelve a la misma posición al final de cada carrera.

Comprender la diferencia entre estos tres términos de precisión de viaje, precisión de posicionamiento y repetibilidad: es fundamental para garantizar que el sistema cumpla con las especificaciones de rendimiento y que no está engañado en exceso lograr un grado de precisión que pueda ser innecesario. La razón principal para pensar en los requisitos de precisión es la selección de mecanismo de transmisión. Los sistemas de movimiento lineal pueden ser impulsados ​​por una correa, tornillo de bolas o un motor lineal. Cada tipo ofrece compensaciones entre precisión, velocidad y capacidad de carga. La mejor opción será dictada por la aplicación.

Preguntas clave para hacer:

* ¿Qué importancia es la precisión del viaje, la precisión del posicionamiento y la repetibilidad en la aplicación?

* ¿Es la precisión más importante que la velocidad u otros factores perdidos?

【Ambiente】

El entorno se refiere a las condiciones en las que operará el sistema. Las temperaturas extremas pueden afectar el rendimiento de los componentes plásticos y la lubricación dentro del sistema. La suciedad, los líquidos y otros contaminantes pueden dañar las carreras de rodamiento y los elementos de carga. El entorno de servicio puede influir en gran medida en la vida de un sistema de movimiento lineal. Opciones como las tiras de sellado y los recubrimientos especiales pueden evitar daños por estos factores ambientales.

Por el contrario, los ingenieros deben pensar en cómo el sistema de movimiento lineal afectará el entorno. El caucho y el plástico pueden arrojar partículas. Los lubricantes pueden volverse aerosol. Las piezas móviles pueden generar electricidad estática. ¿Puede su producto aceptar tales contaminantes? Opciones como la lubricación especial y la presión de aire positiva pueden hacer que el módulo o el actuador sea adecuado para su uso en una sala limpia.

Preguntas clave para hacer:

* ¿Qué peligros o contaminantes son temperaturas actuales, suciedad, polvo o líquidos?

* ¿El sistema de movimiento lineal es una fuente potencial de contaminantes para el medio ambiente?

【Ciclo de trabajo】

El ciclo de trabajo es la cantidad de tiempo para completar un ciclo de operación. En todos los actuadores lineales, los componentes internos generalmente determinarán la vida del sistema general. La vida de llevar dentro de un módulo, por ejemplo, se ve directamente afectado por la carga aplicada, pero también se ve afectada por el ciclo de trabajo que experimentará el rodamiento. Un sistema de movimiento lineal puede ser capaz de cumplir con los seis factores anteriores, pero si se ejecuta continuamente las 24 horas del día, los 7 días de la semana, llegará al final de su vida mucho antes que si se ejecuta solo 8 horas al día, 5 días a la semana. Además, la cantidad de tiempo de uso en uso frente al tiempo de descanso influye en la acumulación de calor dentro del sistema de movimiento lineal y afecta directamente la vida del sistema y el costo de propiedad. Aclarar estos problemas por adelantado puede ahorrar tiempo y agravación más tarde.

Preguntas clave para hacer:

* ¿Con qué frecuencia se usa el sistema, incluido cualquier tiempo de permanencia entre trazos o movimientos?

* ¿Cuánto tiempo necesita durar el sistema?