Rakenne, komponentit, elektroniikan johdotus, ylläpidettävyys.

Mekaanisen, sähkö-, ohjelmointi- ja ohjaustekniikan yhdistäminen ei ole vaivatonta. Mutta tekniikan integrointi edistyy ja keskittyy näihin viiteen alueeseen voi yksinkertaistaa prosessia ja varmistaa, että mekatroniikat tehdään helpoksi.

Nykypäivän nopeatempoinen tuotekehityssyklit ja nopea kehitys tekniikassa ovat edetäneet tarvetta suurempaan ristiinrakennettuun tekniikkaan. Kun mekaaninen insinööri pystyi keskittymään yksinomaan laitteistoon, johdotus- ja piirilevyjen sähköinsinööri sekä ohjelmiston ohjausinsinööri ja algoritminen ohjelmointi, mekatroniikan kenttä yhdistää nämä alueet luomalla keskittymisen täydelliseen liikkeen ratkaisuun. Kaikkien kolmen kentän integrointi ja integrointi yhdessä, virtaviivaistavat mekatroniikkisuunnittelua.

Juuri tämä yksinkertaistaminen edistää robotiikan ja moni-akselisia karteesiajärjestelmiä teollisuuskäyttöön ja valmistukseen, kioskien ja toimitusjärjestelmien kuluttajamarkkinoiden automatisointiin sekä 3D-tulostimien nopea hyväksyminen valtavirran kulttuuriin.

Tässä on viisi keskeistä tekijää, jotka koottaessa johtavat helpompaan mekatroniikkasuunnitelmaan.

1. Integroidut lineaariset oppaat ja rakenne

Koneen suunnittelussa laakeri- ja lineaariset ohjauskokoonpanot ovat olleet niin kauan, että usein liikejärjestelmän mekaniikkaa käsitellään jälkikäteen. Materiaalien, suunnittelun, ominaisuuksien ja valmistusmenetelmien edistysaskeleet tekevät kuitenkin kannattavan harkita uusia vaihtoehtoja

Esimerkiksi esiasennettu kohdistus, joka on rakennettu rinnakkaisiin kiskoihin valmistusprosessin aikana, tarkoittaa vähemmän kustannuksia vähemmän komponenttien, suuremman tarkkuuden ja vähemmän muuttujien pelaamisen vuoksi kiskon pituudella. Tällaiset rinnakkaiset kiskot parantavat myös asennusta, koska useita kiinnittimiä ja manuaalista kohdistusta poistetaan.

Aikaisemmin se oli melkein tae, että minkä tahansa valitsemansa insinöörin lineaarinen opasjärjestelmä, heidän on myös harkittava asennuslevyjä, tukikiskoja tai muita rakenteita tarvittavalle jäykkyydelle. Uudemmat komponentit integroivat tukirakenteet itse lineaariseen kiskoon. Tämä siirtyminen yksittäisten komponenttien suunnittelusta suunnitelluihin yksiosaisiin malleihin tai integroiduihin alakokoonpanoihin vähentää komponenttien lukumäärää, samalla kun se vähentää kustannuksia ja työvoimaa.

2. Tehonsiirtokomponentit

Oikeiden käyttömekanismin tai virransiirtokomponenttien valitseminen on myös tekijä. Valintaprosessi, johon sisältyy oikean nopeuden, vääntömomentin ja tarkkuuden suorituskyvyn tasapainottaminen moottorin ja elektroniikan kanssa, alkaa ymmärtämällä, mitä tuloksia jokainen käyttötyyppi voi tuottaa.

Aivan kuten neljännessä vaihteessa toimivan auton voimansiirrossa, hihnakäyttöisissä sovelluksissa vaaditaan huippunopeutta pidennettyjen pituisten iskujen yli. Suorituskykyispektrin vastakkaisessa päässä ovat pallo- ja lyijäruuvit, jotka ovat enemmän kuin auto, jolla on voimakas reagoiva ensimmäinen ja toinen vaihde. Ne tarjoavat hyvää vääntömomenttia erinomaisesti pika -aloituksissa, pysähtymisissä ja suunnanmuutoksissa. Kaavio näyttää erot vyön nopeuden ja ruuvien vääntömomentin välillä.

Samoin kuin lineaarinen kiskon kehitys, esikäsitetty kohdistus on toinen alue, jolla lyijäruuvisuunnittelu on edistynyt tuottamaan parempaa toistettavuutta dynaamisissa sovelluksissa. Kun käytät kytkintä, kiinnitä huomiota moottoriin ja ruuvin kohdistukseen "heiluttamisen" poistamiseksi, joka vähentää tarkkuutta ja elämää. Joissakin tapauksissa kytkentä voidaan eliminoida kokonaan ja ruuvi kiinnitetään suoraan moottoriin yhdistämällä suoraan mekaaniset ja sähköiset, eliminoimalla komponentit, lisäämällä jäykkyyttä ja tarkkuutta, samalla kun kustannukset leikkaavat.

3. Elektroniikka ja johdotus

Liikeohjaussovellusten elektroniikan tavanomaiset kokoonpanot sisältävät monimutkaiset johdotusjärjestelyt sekä kaapit ja asennuslaitteistot kaikkien komponenttien koottamiseksi ja taloon. Tuloksena on usein järjestelmä, jota ei ole optimoitu, ja on vaikea säätää ja ylläpitää.

Emerging Technologies tarjoaa järjestelmäetuja asettamalla kuljettajan, ohjaimen ja vahvistimen suoraan ”älykkäälle” moottorille. Lisäkomponenttien sijoittamiseen tarvittava tila eliminoituu vain, mutta komponenttien kokonaismäärä on leikattu ja liittimien lukumäärä ja johdotus yksinkertaistetaan, mikä vähentää virhepotentiaalia säästää samalla kustannuksia ja työvoimaa.

4. Suunniteltu valmistukseen (DFM)

• Varastointi

Integroitujen mallien, kokemuksen ja nousevien tekniikoiden, kuten 3D -tulostuksen, helpomman kiskokokoonpanon ohella lisää kykyäsi luoda prototyyppimekatronisia ja robottikokoonpanoja DFM -standardeille. Esimerkiksi liikejärjestelmien mukautetut liittimet ovat usein olleet kalliita ja aikaa vieviä prosessointiin työkalun huoneen tai valmistuskaupan kautta. Nykyään 3D -tulostuksen avulla voit luoda CAD -mallin, lähettää sen 3D -tulostimeen ja sinulla on käyttökelpoinen malli -osa murto -osaa ajasta ja murto -osalla kustannuksista.

• Liitäntäminen

Toinen DFM -alue, joka on jo katettu, on älykkäiden moottorien käyttö, jotka asettavat elektroniikan suoraan moottoriin, mikä helpottaa kokoonpanoa. Tämän lisäksi uudemmat tekniikat, jotka integroivat liittimet, kaapelointi ja kaapelien hallinta yhdeksi pakkaukseksi, yksinkertaistavat kokoonpanoa ja poistavat perinteisten, raskaiden, muoviketjun tyyppisten kaapelikantajien tarpeen.

5. Pitkäaikainen ylläpidettävyys

Uudemmat tekniikat ja suunnittelun kehitys ei vaikuta vain etukäteen valmistettavuuteen, vaan voivat myös vaikuttaa järjestelmän jatkuvaan ylläpidettävyyteen. Esimerkiksi ohjaimen ja aseman siirtäminen moottorilla yksinkertaistaa tarvittavia vianetsintöjä. Pääsy moottoriin ja elektroniikkaan on sietämätöntä ja suoraviivaista. Lisäksi monet järjestelmät voidaan nyt verkottaa, mikä mahdollistaa pääsyn käytännössä mistä tahansa sijainnista etädiagnostiikan suorittamiseksi.