Comment «perdu» peut aider?

De l'emballage et de la manutention des matériaux à la fabrication et à l'assemblage automobile semi-conducteurs, pratiquement tous les processus de fabrication intègrent un certain type de mouvement linéaire, et à mesure que les fabricants se familiarisent avec la flexibilité et la simplicité des systèmes de mouvement linéaire modulaires, ces systèmes - qu'ils soient un, deux ou complets Les systèmes de robotique cartésiens trois -xis - trouvent leur chemin dans les domaines de production.

Une erreur courante que les ingénieurs et les concepteurs font lors du dimensionnement et de la sélection des systèmes de mouvement linéaire consiste à négliger les exigences de l'application critiques dans le système final. Cela peut entraîner des refontes et des réactives coûteux dans le pire des cas, mais peut également souvent entraîner un système trop conçu qui est plus coûteux et moins efficace que souhaité. Avec autant de solutions possibles, il est facile de se faire submerger lorsqu'il est chargé de concevoir un système de mouvement linéaire. De quelle charge le système devra-t-il gérer? À quelle vitesse devra-t-il se déplacer? Quelle est la conception la plus rentable?

Toutes ces questions et plus ont été prises en compte lorsque le groupe Linear Motion and Assembly Technologies de Bosch Rexroth a développé «Lostped», un acronyme simple qui guide l'ingénieur ou le concepteur dans la collecte des informations nécessaires pour spécifier les composants de mouvement linéaire appropriés ou les modules dans une application donnée.

Qu'est-ce qui est perdu?

Lostped signifie charge, orientation, vitesse, voyage, précision, environnement et cycle de service. Chaque lettre de l'acronyme perdu représente un facteur qui doit être pris en compte lors du dimensionnement et de la sélection d'un système de mouvement linéaire. Par exemple, la charge impose des exigences différentes sur le système de roulement pendant l'accélération et la décélération que pendant les mouvements de vitesse constante. À mesure que de plus en plus de solutions de mouvement se déplacent de composants individuels pour compléter les systèmes de module linéaire ou cartésien, les interactions entre les composants du système - c'est-à-dire des guides de roulement linéaire et des vis à billes, une ceinture ou des lecteurs de moteur linéaire - deviennent plus complexes et que la conception du bon système devient plus difficile . L'acronyme perdu peut aider les concepteurs à éviter les erreurs en leur rappelant simplement de considérer tous les facteurs interdépendants pendant le développement et les spécifications du système.

Comment utiliser perdu

Vous trouverez ci-dessous des descriptions de chaque facteur perdu, ainsi que des questions clés à poser lors de la détermination des critères de taille et de sélectionner un système de mouvement linéaire.

CHARGER

La charge fait référence au poids ou à la force appliquée au système. Tous les systèmes de mouvement linéaire rencontrent un certain type de charge, tels que les forces à la baisse dans les applications de manutention des matériaux ou les charges de poussée dans les applications de forage, d'appui ou de vision. D'autres applications rencontrent une charge constante, comme une application de manutention de la plaquette semi-conductrice, dans laquelle un Foup (pod unifié d'ouverture frontale) est transporté de la baie à la baie pour la dépôt et le ramassage. Un troisième type est défini par des charges variables, telles qu'une application de distribution médicale, où le réactif est déposé dans une série de pipettes l'une après l'autre, résultant en une charge plus légère à chaque étape.

Tout en considérant la charge, il vaut également la peine de jeter un coup d'œil sur le type d'outil à la fin du bras pour ramasser ou transporter la charge. Bien qu'ils ne soient pas spécifiquement liés à la charge, les erreurs peuvent être coûteuses. Par exemple, si une pièce très sensible est récupérée dans une application de pick-and-place, elle peut être endommagée si le mauvais type de gripper est utilisé.

Questions clés à poser:

• Quelle est la source de la charge et comment est-elle orientée?
• Y a-t-il des considérations de traitement spéciales?
• Quelle quantité de poids ou de force doit être gérée?
• La force est-elle une force vers le bas, une force de décollage ou une force latérale?

ORIENTATION

L'orientation, ou position ou direction relative dans laquelle la force est appliquée, est également importante, mais est souvent négligée. Certains types de modules ou actionneurs linéaires peuvent gérer un chargement plus élevé / ascendant que le chargement latéral en raison du système de guide linéaire utilisé dans la conception du module. D'autres modules, en utilisant différents guides linéaires, peuvent gérer les mêmes charges dans toutes les directions.

Le module Rexroth Compact CKK, par exemple, utilise un système de rail à double bille pour guider et est appelé fréquemment dans les applications nécessitant des charges latérales ou axiales montées latérales. Étant donné que la plupart des fournisseurs de mouvements linéaires de haute qualité fabriquent des modules et des actionneurs pour gérer diverses situations, il est important de s'assurer que les modules spécifiés peuvent gérer les exigences de charge dans l'orientation nécessaire pour réussir dans l'application.

Questions clés à poser:

• Comment le module linéaire ou l'actionneur est-il orienté?
• Est-ce horizontal, vertical ou à l'envers?
• Où est la charge orientée par rapport au module linéaire?
• La charge provoquera-t-elle un moment de rouleau ou de tangage sur le module linéaire?

VITESSE

La vitesse et l'accélération affectent également la sélection d'un système de mouvement linéaire. Une charge appliquée crée des forces très différentes sur le système pendant l'accélération et la décélération que lors d'un mouvement de vitesse constant. Le type de profil de déplacement - trapézoïdal ou triangulaire - doit également être pris en compte, car l'accélération requise pour répondre à la vitesse ou au temps de cycle souhaité sera déterminée par le type de mouvement requis. Un profil de déplacement trapézoïdal signifie que la charge accélère rapidement, se déplace à une vitesse relativement constante pendant une période de temps, puis ralentit. Un profil de déplacement triangulaire signifie que la charge accélère et décélère rapidement, comme dans les applications de ramassage et de dépôt point à point. La vitesse et l'accélération sont également des facteurs critiques pour déterminer le lecteur linéaire approprié, qui est généralement une vis à billes, une courroie ou un moteur linéaire.

Questions clés à poser:

• Quelle vitesse ou le temps de cycle doit être atteint?
• Est-ce une vitesse constante ou une vitesse variable?
• Comment la charge aura-t-elle un impact sur l'accélération et la décélération?
• Le profil de déplacement est-il trapézoïdal ou triangulaire?
• Quel lecteur linéaire répondra le mieux aux besoins de vitesse et d'accélération?

VOYAGE

Le voyage se réfère à la distance ou à l'amplitude des mouvements. Non seulement la distance de déplacement doit être prise en compte, mais aussi sur-travoues. Permettre une certaine quantité de «voyage de sécurité» ou d'espace supplémentaire, à la fin de l'AVC assure la sécurité du système en cas d'arrêt d'urgence.

Questions clés à poser:

• Quelle est la distance (amplitude de mouvement)?
• Combien de voyages peut être nécessaire dans un arrêt d'urgence?

PRÉCISION

La précision est un terme large qui est souvent utilisé pour définir soit la précision de voyage (comment le système se comporte tout en passant du point A au point B), soit une précision de positionnement (comment le système atteint la position cible). Il peut également se référer à la répétabilité. Comprendre la différence entre ces trois termes - la précision des déplacements, la précision de positionnement et la répétabilité - est souvent essentiel pour garantir que le système répond aux spécifications de performance et que le système ne surcompense pas pour un degré élevé de précision qui peut être inutile.

La principale raison de réfléchir aux exigences de précision est la sélection du mécanisme d'entraînement: entraînement de la courroie, vis à billes ou moteur linéaire. Chaque type offre des compromis entre la précision, la vitesse et la capacité de chargement de chargement, et le meilleur choix est dicté principalement par l'application.

Questions clés à poser:

• Quelle est l'importance de la précision des voyages, de la précision de positionnement et de la répétabilité dans l'application?
• La précision est-elle plus importante que la vitesse ou d'autres facteurs perdus?

ENVIRONNEMENT

L'environnement fait référence aux conditions environnantes dans lesquelles le système devrait fonctionner. Par exemple, les températures extrêmes peuvent affecter les performances des composants en plastique et la lubrification dans le système, tandis que la saleté, les liquides et autres contaminants peuvent endommager les voies de course à roulements et les éléments de transport de charge.

Il s'agit d'un facteur de performance souvent négligé, mais qui peut considérablement influencer la vie d'un système de mouvement linéaire. Des options telles que les bandes d'étanchéité et des revêtements spéciaux peuvent aider à prévenir les dommages de ces facteurs environnementaux. De plus, des options telles que la lubrification spéciale et la pression d'air positive peuvent rendre le module ou l'actionneur adapté à une utilisation dans une application de salle blanche.

Questions clés à poser:

• Quels types de dangers ou de contaminants sont présents - des températures extrêmes, de la saleté, de la poussière, des liquides, etc.?
• Inversement, le système de mouvement linéaire lui-même est-il une source potentielle de contaminants pour l'environnement (ESD, lubrifiants ou particul)?

Cycle de service

Le cycle de service est le temps nécessaire pour terminer un cycle de fonctionnement. Dans tous les actionneurs linéaires, les composants internes détermineront généralement la durée de vie du système final. La durée de vie à l'intérieur d'un module, par exemple, est directement affectée par la charge appliquée et par le cycle de service que le roulement éprouvera. Un système de mouvement linéaire peut être capable de rencontrer les six facteurs précédents, mais s'il fonctionne en continu 24/7, il mourra beaucoup plus tôt que s'il ne dure que huit heures par jour, cinq jours par semaine. La quantité de temps d'utilisation par rapport au temps de repos influence l'accumulation de chaleur à l'intérieur du système de mouvement linéaire et a un impact direct sur la durée de vie du système et le coût de la propriété. La clarification de ces problèmes à l'avance peut gagner du temps et de l'aggravation plus tard, car des pièces d'usure telles que les ceintures peuvent être facilement approvisionnées pour le remplacement.

Questions clés à poser:

• À quelle fréquence le système est-il utilisé, y compris le temps de résidence entre les accidents vasculaires cérébraux ou les mouvements?
• Combien de temps le système doit-il durer?

Quelques derniers conseils

En plus de Lostped, les concepteurs devraient consulter un distributeur réputé ou le service d'ingénierie des applications du fabricant. Ces ressources ont généralement de l'expérience avec des centaines d'applications, dont beaucoup similaires à l'application à accomplir. Par conséquent, ils peuvent être en mesure d'économiser beaucoup de temps et de faire des suggestions d'économie en anticipant des problèmes potentiels. Après tout, l'objectif final est d'obtenir le meilleur système de mouvement linéaire possible avec le coût de possession le plus bas; Les ingénieurs d'application qualifiés familiers avec Lostped peuvent s'assurer que leurs clients l'obtiennent.