Asemointivaiheet voivat nykyään täyttää erityiset ja vaativat tuotantovaatimukset. Tämä johtuu siitä, että räätälöity integrointi ja uusin liikeohjelmointi auttavat nyt saamaan vaiheita uskomattoman tarkkuuden ja synkronoinnin. Lisäksi mekaanisten osien ja moottoreiden edistyminen auttaa OEM-valmistajia suunnittelemaan parempaa moniakselisen paikannusvaiheen integrointia.

Vaiheiden mekaaniset edistysaskeleet

Mieti, kuinka perinteiset vaiherakenteet yhdistävät lineaariset akselit XYZ-toimilaiteyhdistelmissä. Joissakin (joskaan ei kaikissa) tapauksissa tällaiset kinemaattiset sarjamallit voivat olla tilaa vieviä ja niissä voi esiintyä kertyneitä paikannusvirheitä. Sitä vastoin integroidut asetukset (olivatpa ne samassa karteesisessa vaiheessa tai muissa järjestelyissä, kuten heksapodeissa ja Stewart-alustassa) tuottavat tarkempaa liikettä ohjainalgoritmien sanelemana ilman liikevirheiden kertymistä.

Perinteiset ruuvikäyttöiset portaat (moottori ja vaihteisto toisessa portaan päässä) on helppo toteuttaa, kun hyötykuorma ei tarvitse omaa virtalähdettä ja kokonaispituudella ei ole ongelmaa. Muuten vaihteisto voi mennä vaiheen sisään moottorin liikkeen lopussa, joten vain moottorin pituus lisää paikannusvaiheen kokonaisjalanjälkeä.

Tarvittaessa suorakulmaiset asetukset voivat myös minimoida virheitä, kun ne on esiintegroitu erikoiskomponentteihin, esimerkiksi lineaarimoottoriin. Nämä ovat parhaillaan ottamassa suuria valtaa nopeiden pakkausten tuotantokoneistoissa.

Jotkut tällaiset osakomponentit tulevat jopa muodoissa, jotka haastavat perinteiset käsitykset näyttämön morfologiasta. Kaarevat lineaarimoottoriosat mahdollistavat täydelliset soikeat voimansiirtosilmukat. Ohjauspyörät pitävät liikkuvan elementin tarkan etäisyyden päässä magneeteista optimaalisen voimansiirron saavuttamiseksi. Erityiset pyörämateriaalit ja laakerirakenne ovat välttämättömiä suurille kiihtyvyysnopeuksille – liikejärjestelmät olivat mahdottomia vain muutama vuosi sitten.

Pienemmillä paikoitusasteikoilla tarkemmat takaisinkytkentälaitteet, tehokkaat moottorit ja käytöt sekä tehokkaammat laakerit parantavat suorituskykyä – erityisesti esimerkiksi nanopaikannusvaiheissa, joissa on integroitu suorakäyttöinen moottori.

Muualla perinteisten pyörivien lineaaristen komponenttien mukautetut versiot auttavat pitämään kustannukset kurissa. Bell Evermanin johtajan ja teknologiajohtajan Mike Evermanin mukaan suurikokoiset sovellukset voivat yhdistää servohihnavaiheita ilman pituusrajoitusta. Tällaisten pitkätahtisten vaiheiden käyttö lineaarimoottoreilla voi olla liian kallista, ja niiden käyttö ruuveilla tai tavanomaisilla hihnoilla voi olla haastavaa.

On yksi varoitus valittaessa räätälöityjen tai kaupallisten off-the-shelf (COTS) -liiketuotteiden välillä.

Kun päätetään mukautetun ratkaisun tai valmiin mallin välillä, se riippuu todella sovellusvaatimuksista. Jos valmis ratkaisu on saatavilla ja täyttää kaikki sovelluksen vaatimukset, tämä on ilmeinen valinta. Yleensä räätälöidyt asennukset ovat kalliimpia, mutta ne räätälöidään tarkasti käsillä olevan sovelluksen mukaan.

Edistystä paikoitusvaiheiden elektroniikassa

Elektroniikka, jossa on hiljainen palaute ja paremmat tehovahvistimet, auttavat parantamaan paikannusvaiheen suorituskykyä, ja ohjausalgoritmit parantavat paikannustarkkuutta ja suorituskykyä. Lyhyesti sanottuna ohjaimet antavat insinööreille enemmän vaihtoehtoja kuin koskaan verkottamiseen ja paikannusvaiheen akseleiden liikkeen korjaamiseen.

Mieti, kuinka nykypäivän pakkauslinja-integraattoreilla ei ole aikaa rakentaa moniakselisia toimintoja tyhjästä. Evermanin mukaan nämä insinöörit haluavat yksinkertaisesti robotteja, jotka kommunikoivat ja yksinkertaisen tuotteen kulkevat useiden työasemien läpi. Yhä useammissa tapauksissa vastaus on erikoistarkastukset, osittain siksi, että tarkastukset ovat paljon taloudellisempia kuin kymmenen vuotta sitten.

Sovellukset vauhdittavat paikannusvaiheen innovaatioita

Useat teollisuudenalat – puolijohde- ja elektroniikkateollisuus, lääketiede, ilmailu- ja puolustusteollisuus, autoteollisuus ja koneiden valmistus – vauhdittavat muutoksia nykypäivän vaiheissa ja portaalissa.

Kaikki nämä toimialat ajavat muutosta tavalla tai toisella. Tarkkuusliikkeessä meitä ajavat teollisuudenalat, jotka yrittävät nostaa tuotot ja tarkkuudet tasolle, jota ei saavutettu vielä muutama vuosi sitten. Ymmärrämme, että yksi koko ei koskaan sovi kaikille ja sopii harvoin useimmille.

Vaikka valmistajat toimittavat räätälöityjä malleja kaikille teollisuudenaloille, korkean teknologian teollisuudenalat (kuten lääketiede, puolijohdeteollisuus ja tiedontallennus) ovat niitä, jotka vaativat erikoistuneempia vaiheita. Tämä tulee pääasiassa asiakkailta, jotka etsivät kilpailuetua.

Toiset näkevät asian hieman eri tavalla. Pienten, erittäin tarkkojen liikekomponenttien tarve kehittyneen tutkimuksen, biotieteiden ja fysiikan sovelluksiin on kasvanut. Hän kuitenkin näkee, että nämä teollisuudenalat ovat siirtymässä räätälöidyistä vaiheista kohti standardoituja tuotteita, jotka ovat helpommin saatavilla. Bishop-Wisecarverilta on nyt saatavilla pienikokoisia ja erittäin tarkkoja liikevaiheita, kuten Miniature Precision (MP) -sarja, vaativiin tieteellisiin sovelluksiin.

Laajamittainen teollisuuden siirtymät miniatyrisointiin ovat varmasti ajaneet osan paikannusvaiheen suunnittelusta räätälöintiin. Kulutuselektroniikkamarkkinat ovat pienentämisen veturi, erityisesti liittyen esimerkiksi ohuempiin puhelimiin ja ohuempiin televisioihin pakkauksiin. Fyysisesti pienemmät laitteet lisäävät kuitenkin suorituskykyä, kuten enemmän tallennustilaa ja nopeampia prosessoreita. Paremman suorituskyvyn saavuttaminen edellyttää nopeampia ja tarkempia automaatiovaiheita.

Laitteen pakkaus- ja optinen kytkentävaatimukset ovat kuitenkin selvästi alle mikrometrin. Näiden toleranssien yhdistäminen volyymituotannon läpimenovaatimuksiin luo vaikean automaatiohaasteen. Monissa näistä tapauksista vaiheen tai vaiheiden – tai mikä vielä tärkeämpää, täydellisen automaatioratkaisun – on oltava räätälöityjä vastaamaan täsmälleen loppuasiakkaan tarpeita.

IoT tunkeutuu paikannusvaiheen asetuksiin. Nykypäivän verkkomaailmassa kuluttajat odottavat tuotteiden yhdistävän ja toimivan yhdessä. Ei ole epäilystäkään siitä, että IoT saavuttaa kaikki liikkeenhallinnan ja tehdasautomaation tasot. Tuotteemme ovat hyvin varusteltuja tukemaan yhdistettyä tehdasta. Tapahtuipa yhteenliittäminen PLC:n, kenttäväylän, langattomasti, Ethernetin tai taajuusmuuttajan analogisen digitaalisen I/O:n kautta, taajuusmuuttajamme ja ohjaimemme tarjoavat ratkaisuja tehdasliitettäviin. Tulevaisuudessa kehitetään näitä yhteyksiä entisestään.

Kun etenemme yhdessä kohti yhdistettyä tehdasta korkeammalla automaatiotasolla, tarve tarkkailla koneen olosuhteita kasvaa. Luotettava, dataohjattu palaute koneen tilasta voi eliminoida odottamattomia konevikoja.

IoT-ominaisuudet ovat jo käytössä puolijohteiden valmistuksessa ja automaatiotehtävissä, joissa käsitellään kalliita työkappaleita.

Lineaarisiin laakereihin ja ohjaimiin upotetut anturit tarkkailevat käyttölämpötilojen muutoksia ja ylimääräistä tärinää, jotka ovat molemmat johtavia osoittimia laakerin rikkoutumisesta. Seuraamalla näitä parametreja itse laakerissa korjaavat toimet voivat laukaista ennen vikaa.