Tarkkuus ja toistettavuus, kapasiteetti, matkan pituus, käyttö, ympäristö, ajoitus, suunta, hinnat.

Tässä on muutamia vinkkejä lineaarimoottorikäyttöisen toimilaitteen oikeaan määrittämiseen ja koon määrittämiseen käyttämällä muistomerkkiä ACTUATOR – lyhenne sanoista tarkkuus, kapasiteetti, matkan pituus, käyttö, ympäristö, ajoitus, suunta ja nopeudet – kaikkien tärkeimpien parametrien muistamiseksi.

Oikean toimilaitteen valitseminen tiettyyn sovellukseen voi tuntua helpolta tehtävältä. Luotettavan toimilaitteen valintaan menee kuitenkin enemmän kuin jotkut insinöörit ja järjestelmäintegraattorit ymmärtävät. Huonosti toimivat toimilaitteet johtuvat usein perusmäärittelyvirheistä.

Luotettavan ja toistettavan lineaarisen liikkeen saamiseksi tavoitteena on täyttää erityisvaatimukset korkealaatuiselle toimilaitekokoonpanolle, jossa on neljä alajärjestelmää:

1. Rakennejärjestelmä, joka voi kiinnittää tarkasti kaikki toimilaitteen komponentit fyysiseen tilaan ja mahdollistaa toimilaitteen pitämisen työpaikallaan

2. Pyörivä-lineaarinen liikemuunnin, joka koostuu yksittäisten komponenttien voimansiirrosta

3. Lineaarinen kulumiselementti, joka ohjaa vaunua tarkasti suorassa linjassa minimaalisella kitkalla ja maksimaalisella kantavuudella ja käyttöiällä

4. Liikkuva vaunu, joka pitää tukevasti työkappaleen, tarttujan, kameran, optiikan tai muun hyötykuorman

Ensimmäinen suunnittelutavoite:

Tarkkuus ja toistettavuus

Ellei suunnittelija käytä aikaa määrittääkseen, mitä toimilaitteen on toimitettava liikkeelle, hän todennäköisesti määrittelee liikaa tai maksaa liikaa järjestelmästä. Tämä on erityisen totta, jos on olemassa väärinkäsitys siitä, kuinka tarkkuus ja toistettavuus eroavat toisistaan. Useimmissa toimilaitesovelluksissa toistettavuus on tärkeämpää kuin absoluuttinen tarkkuus.

Toistettavuus voi olla joko yksi- tai kaksisuuntaista, joten mittaa järjestelmän kykyä saada komentoasema, kun sitä lähestytään samasta suunnasta tai jommastakummasta suunnasta. Kaksi tärkeintä tarkkuuteen vaikuttavaa spesifikaatiota ovat matka ja paikannus. On yleistä määrittää tarkkuus mikroneina tai tuuman tuhannesosina.

Kuvittele esimerkiksi robotti, jossa on tarttuja, joka istuu lineaarisen toimilaitteen päällä. Toimilaite siirtää robotin useisiin eri asentoihin, jotta tarttuja voi tarttua koteloihin ja sijoittaa ne kuormalavoille. Tämän liikkeen on oltava toistettavissa ja melko tarkka, jotta robotti siirretään paikalleen, vaikka pisteen tarkkuus ei ole välttämätöntä. Nyrkkisääntönä voidaan todeta, että paikannustoistettavuus ± 50 µm:iin on enemmän kuin hyväksyttävää useimmissa toimilaitteita sisältävissä loppupakkaustoiminnoissa. Harkitse lineaarisen kooderin lisäämistä sovelluksissa, jotka vaativat tarkempaa paikannusta.

Toinen suunnittelutavoite:

Kapasiteetti

Ajattele kuormia, momentteja ja voimia, jotka toimilaitteen on kestettävä. Näitä ovat:

• staattinen kuormitus

• dynaaminen kuormitus

• taivutusmomentti

• työntövoima

Asennuksesta riippumatta toimilaitteen sisäinen rakenne vaikuttaa suoraan kuormituskykyyn. Jotkut valmistajat suunnittelevat ja valmistavat toimilaitteita kestämään raskaita kuormia suurilla nopeuksilla, kun taas toiset on rakennettu tukemaan kevyitä kuormia suurilla nopeuksilla. Sovelluksen yksityiskohtien tunteminen on ratkaisevan tärkeää oikean mallin valinnassa. Vinkki: Kun vertailet toimilaitteita, kiinnitä huomiota yllä mainittuihin mittayksiköihin (SI, US tai Imperial-yksiköt) tehdäksesi omenoiden ja omenoiden välisen vertailun.

Teollisuuskäyttöön tarkoitettujen toimilaitteiden jäykkyys on suuri, ja ne kestävät maksimikuormituskapasiteetin viidessä vapausasteessa kuudesta – ja mahdollistavat vähäkitkaisen liikkeen kuudennessa akselissa.

Kolmas suunnittelutavoite:

Matkan pituus

Toimilaitteen isku, mitattuna millimetreinä tai tuumina, on etäisyys, jonka sen on liikutettava toimilaitetta. Kokonaisliikkeen tulee kuitenkin sisältää turvaiskun, joka tunnetaan myös nimellä hard-stop-hard-stop -etäisyys. Erottele huolellisesti ero iskun ja kokonaispituuden välillä. Vihje: Määritä tässä vaiheessa myös tilavuuskirje tai kokonaisjalanjälki, johon järjestelmän tulee mahtua.

Neljäs suunnittelutavoite:

Käyttö

Käyttökerroin (tunnetaan myös käyttömääränä) ilmaistaan ​​yleisesti jaksoina minuutissa. Käyttöikä on tuntien, vuosien, jaksojen tai lineaarisen etäisyyden määrä, jonka toimilaitteen tulee saada. Toisin sanoen tämä spesifikaatio kuvaa, kuinka usein toimilaite käy ja kuinka kauan sen tulee kestää. Harkitse sovelluksen yksityiskohtia (mukaan lukien liikeprofiili, sykliaika ja viipymäaika) käyttöiän vaatimusten lisäksi. Kysy myös huoltoaikatauluista toimittajalta; Jotkut toimilaitteet vaativat uudelleenvoitelun vasta 20 000 km:n jälkeen, kun taas toiset tarvitsevat useammin huoltoa.

5. suunnittelutavoite:

Ambientti ympäristö

Toimilaitetta ympäröivät työolosuhteet muodostavat yhdessä ympäristön:

• käyttölämpötila soi

• suhteellinen kosteusalue

• kontaminanttihiukkasten tyyppi ja määrä

• syövyttäviä nesteitä tai kemikaaleja

• säännöllinen puhdistus tai pesu

Pidä nämä tekijät mielessä ja huomaa, että vaativat tai äärimmäiset ympäristöt voivat vaatia erityisiä tiivisteitä ja palkeita toimilaitteen liikkuvien osien suojaamiseksi kosteudelta, pölyltä ja muilta epäpuhtauksilta. Jos tämä on huolenaihe, kysy toimittajalta, onko niitä saatavilla.

6. suunnittelutavoite:

Ajoitus

Suunnitteluinsinöörit, järjestelmäintegraattorit, OEM-valmistajat ja loppukäyttäjät jättävät usein huomioimatta projektin aikataulut toimilaitetta määritellessään, varsinkin alussa. Vaikka muut suorituskykyvaatimukset ansaitsevat erityistä huomiota, pidä aika- ja budjettirajoitukset mielessä. Älä unohda projektin yleisiä määräaikoja, tarjouspyyntöjä, prototyyppejä ja tuotantoaikatauluja, sillä niiden huomioimatta jättäminen voi hukata aikaa ja vaivaa myöhemmin. Mikään ei ole pahempaa kuin löytää täydellinen toimilaite ja sitten ymmärtää, että se ei sovi projektin aika- ja budjettirajoituksiin.

7. suunnittelutavoite:

Suuntautuminen

Oikean toimilaitteen valinta riippuu myös siitä, kuinka se asennetaan käytettävissä olevaan geometriseen tilaan. Tämä määrittää kuorman ja voiman suunnan. Onko vaunu kuvapuoli ylöspäin vai alaspäin vaakasuorassa asennossa? Pystysuuntaukset ja vinot sijoittelut ovat myös mahdollisia järjestelmän jalanjäljen ja sovelluksen geometrian mukaan. Jokainen suunta vaikuttaa voimalaskelmiin, jotka lopulta ilmaisevat toimilaitteen kykyä kantaa tiettyä kuormaa. Huomaa, että moniakselijärjestelmät tarvitsevat erityisiä kiinnikkeitä ja poikkilevyjä toimilaitteiden jäykästi yhdistämiseksi ja kohdistusvirheiden ja tärinän vähentämiseksi.

8. suunnittelutavoite:

Hinnat

Valitse sovellukselle paras toimilaite määrittämällä sen kohdeliikeprofiili. Tämä sisältää ajonopeuden sekä vaaditut kiihtyvyys- ja hidastussuhteet. Vaikka jotkin teollisuuskäyttöiset toimilaitteet voivat tukea suuria kuormia kulkunopeuksilla 5 m/s asti, toisten nopeus ja kuormituskapasiteetti on rajoitettu. Tässä, sovita toimilaite oikein käsillä olevaan tehtävään.