Tärinän vaimentaminen lyhentää asettumisaikaa dramaattisesti.

Nopeassa poiminta-ja-paikannustoiminnassa asettumisaika on tuottavuuden vihollinen. Nopeus on välttämätöntä suuren volyymin kokoonpanossa. Nopeus aiheuttaa kuitenkin myös ongelmia.

Nopeasti puolelta toiselle liikkuminen ja pysähdys pennin päälle synnyttää esimerkiksi tärinää. Osan poimimiseksi tai sijoittamiseksi minkäänlaisella tarkkuudella koneen täytyy pysähtyä, jopa sekunnin murto-osaan, kunnes tärinä lakkaa. Tätä kutsutaan asettumisajaksi, ja suuren volyymin toiminnassa nämä millisekunnit voivat laskea yhteen.

Harkitse lyhyttä poiminta ja aseta -toimintoa, 200 millimetriä poikki, 100 millimetriä alaspäin ja takaisin. Jokainen vaakaliike kestää 0,5 sekuntia asettumisajalla 0,05 sekuntia ja jokainen pystysuuntainen liike kestää 0,2 sekuntia asettumisajalla 0,05 sekuntia. Tämä tarkoittaa 1,6 sekuntia osaa kohti, 37,5 osaa minuutissa tai 2 250 osaa tunnissa. Jos kunkin osan arvo on 0,1 dollaria, operaatio tuottaa 225 dollaria tuloja tunnissa.

Jos asettumisaikaa voidaan lyhentää 0,05 sekunnista 0,004 sekuntiin, sama poiminta-ja-paikka -toiminto kestää nyt 1,416 sekuntia. Tämä tarkoittaa 42,37 osaa minuutissa tai 2 542 osaa tunnissa. Nyt sama operaatio tuottaa tuloja 254,24 dollaria tunnissa – 29,24 dollaria enemmän. Kaksivuorotyössä kuusi päivää viikossa säästät vain 0,184 sekuntia asettumisajassa, mikä tarkoittaa 140 353 dollarin lisätuloa vuodessa!

Automaatioinsinöörit voivat käsitellä tärinän ja koneen resonanssin ongelmaa useilla tavoilla. Mekaanisesti he voivat suunnitella koneen, jossa on vankat komponentit, tiukat toleranssit ja minimaalinen välys.

Yleensä halutaan, että moottori on kytketty mahdollisimman lähelle ja tiiviisti kuormaan. Haluat minimoida järjestelmäsi mekaanisen yhteensopivuuden. Mikä tahansa liikkuva osa moottorin akselin ja kuorman välillä, kuten kytkin tai vaihteisto, aiheuttaa vaatimustenmukaisuuden. Kaikki nämä komponentit ovat herkkiä kuumuudelle, kitkalle ja kulumiselle.

Insinöörit voivat myös ratkaista ongelman elektronisesti servokäyttöisen järjestelmän vahvistimen kautta.

Suodattimet ovat yksi tapa tehdä se. Alipäästösuodattimet vaimentavat tärinää 1 000 - 5 000 hertsin välillä. Notch-suodattimet säätelevät tärinää 500-1000 hertsin välillä.

Suodattimien ongelma on, että ne rajoittavat kaistanleveyttäsi. Tämä rajoittaa sitä, kuinka tiukasti voit virittää järjestelmää.

Toinen tapa ratkaista ongelma on tärinänvaimennus. Yaskawan Sigma-5-servovahvistimessa on ainutlaatuinen algoritmi juuri tätä varten. Algoritmi voi vaimentaa 50 hertsin tai sitä pienemmät värähtelyt kaistanleveyttä tinkimättä.

Avain on 20-bittinen, korkearesoluutioinen kooderi, joka on kytketty servomoottoriin. Yli miljoonalla moottorin akselin kierrosluvulla anturi pystyy havaitsemaan pienetkin hihnan tai kuularuuvin kautta välittyneet tärinät.

Algoritmi ottaa nopeus- ja vääntömomenttisignaalit kooderista ja säätää komentosignaalin liikkeelle. Oletetaan, että ohjaat tavallista puolisuunnikkaan muotoista profiilia – kiihdytä, juokse tietyllä nopeudella ja pysähdy sitten. Vahvistin seuraa käskettyä liikettä mahdollisimman tiukasti. Mutta liikkeen aikana kaikenlainen tärinä yrittää työntää moottorin pois tieltä. Värähtelyn vaimennusalgoritmi tuntee värähtelyn aaltomuodon ja säätää komentosignaalin vastakkaiseen suuntaan, kumoaen sen olennaisesti.

Värähtelyn vaimentaminen lyhentää laskeutumisaikaa dramaattisesti, mikä lisää suorituskykyä. Sen avulla insinöörit voivat myös suunnitella pienempiä, kevyempiä mekanismeja, mikä alentaa koneen kokonaiskustannuksia.

Vähemmän tärinää tarkoittaa myös vähemmän koneen kulumista. Koneesi toimii sujuvammin ja hiljaisemmin, ja lopulta se kestää pidempään.