अगर आप मशीनें बनाते हैं, तो आप शायद हर दिन एक्ट्यूएटर्स और पोजिशनिंग स्टेज के साथ काम करते होंगे। लेकिन क्या आपको वाकई इन मोशन डिवाइस से सबसे बढ़िया परफॉरमेंस या सबसे कम कीमत मिलती है? इसका जवाब शायद आपकी उम्मीद के मुताबिक न हो।
अक्सर इंजीनियर स्टेज या एक्ट्यूएटर्स को सामग्री के बिल पर एक और आइटम के रूप में सोचते हैं। जब तक मोशन डिवाइस नाममात्र रूप से वांछित स्थिति, बल, पेलोड, गति और लागत आवश्यकताओं को पूरा करता है, तब तक यह अच्छा है।
सरल गति आवश्यकताओं के साथ, स्टेज या एक्ट्यूएटर चयन के लिए यह दृष्टिकोण स्वीकार्य परिणाम दे सकता है। हालांकि, जटिल यांत्रिक गति आवश्यकताओं वाली मशीनों को एम्बेडेड मोशन डिज़ाइन रणनीति से लाभ होगा। इलेक्ट्रोमैकेनिकल घटकों के संग्रह के बजाय, जो एक साथ अच्छी तरह से काम कर सकते हैं या नहीं भी कर सकते हैं, एम्बेडेड मोशन सिस्टम सच्चे प्लग-एंड-प्ले मशीन सबसिस्टम के रूप में कार्य करते हैं।
एम्बेडेड मोशन सिस्टम को मशीन पर पहले से परिभाषित भौतिक स्थान में फिट होने और मशीन के मोशन कंट्रोल सिस्टम से जुड़ने के लिए इंजीनियर किया जाता है, जो शीर्ष-स्तरीय कंप्यूटर इंटरफ़ेस, कंट्रोल कार्ड या PLC से कमांड स्वीकार करने के लिए तैयार होता है। अपने सरलतम रूप में, एम्बेडेड मोशन सिस्टम में एक स्टेज या एक्ट्यूएटर से ज़्यादा कुछ नहीं हो सकता है जिसे ड्रॉप-इन इंस्टॉलेशन को आसान बनाने के लिए कनेक्टराइज़ किया गया है। अपने सबसे जटिल रूप में, ये मोशन सबसिस्टम पिनआउट से लेकर पेलोड तक फैले होते हैं। वे न केवल मोशन डिवाइस को बल्कि उसमें मौजूद हर चीज़ को भी शामिल करते हैं।
मशीन की गति के लिए घटक-दर-घटक दृष्टिकोण की तुलना में, अंतर्निहित गति कुछ आकर्षक लाभ प्रदान करती है:
यांत्रिक प्रदर्शन
यहां तक कि जब वे एक ही स्टेज या एक्ट्यूएटर का उपयोग करते हैं, तो एम्बेडेड मोशन सिस्टम आमतौर पर घटक-निर्मित मोशन सिस्टम से बेहतर प्रदर्शन करेंगे। इसका कारण एप्लिकेशन और असेंबली विशेषज्ञता है। एक अच्छे एम्बेडेड मोशन विक्रेता के पास कठिन पोजिशनिंग समस्याओं को हल करने का वर्षों का अनुभव होगा और सिद्ध मोशन बिल्डिंग ब्लॉक्स का संग्रह होगा जिसे हाथ में मौजूद कार्य के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। उन्हें इस बात की गहन समझ होगी कि स्टेज डायनेमिक्स, मोशन कंट्रोल आर्किटेक्चर और ऑपरेटिंग वातावरण पोजिशनिंग आवश्यकताओं को कैसे प्रभावित करेगा।
जहां तक संयोजन का प्रश्न है, कई मशीन निर्माताओं के पास कुशल तकनीशियनों, विशेष उपकरणों, लेजर इंटरफेरोमीटर और अन्य माप-पद्धति प्रणालियों का अभाव होता है, जो सबसे सटीक बहु-अक्षीय चरणों को संरेखित करने के लिए आवश्यक होते हैं - जिनमें अक्सर अक्ष-से-अक्ष संरेखण सहनशीलता को माइक्रोन में मापा जाता है।
नियंत्रण विशेषज्ञता
ग्राहक की आवश्यकताओं के आधार पर, एम्बेडेड मोशन सिस्टम मोशन कंट्रोल के साथ शिप हो भी सकते हैं और नहीं भी। लेकिन एक नियंत्रण रणनीति हमेशा एम्बेडेड मोशन समीकरण का हिस्सा होनी चाहिए। एक अच्छे एम्बेडेड मोशन विक्रेता को इस बात का व्यापक ज्ञान होगा कि विभिन्न मोशन कंट्रोल प्लेटफ़ॉर्म और उनकी गतिज क्षमताएँ मैकेनिकल मोशन सिस्टम के साथ कैसे इंटरैक्ट करेंगी। यह ज्ञान हमें गतिशील क्षमताओं के संदर्भ में जो संभव है, उस पर आगे बढ़ने की अनुमति दे सकता है, जैसे कि स्वीकार्य जड़त्व बेमेल अनुपात।
विश्वसनीयता
किसी नए मोशन सिस्टम को चालू करते समय, कुछ सबसे आम समस्याएँ इसलिए होती हैं क्योंकि अलग-अलग, प्रतीत होने वाले छोटे घटक ठीक से काम नहीं करते हैं - या एक दूसरे के साथ ठीक से काम नहीं करते हैं। उदाहरण के लिए, एक भी दोषपूर्ण कनेक्टर या गलत तार सबसे अच्छे मोशन स्टेज को भी गतिहीन कर सकता है। एम्बेडेड मोशन सिस्टम इस प्रकार की विफलता से बचते हैं क्योंकि उन्हें उत्पादन मशीन पर एकीकरण से पहले एक सिस्टम के रूप में इकट्ठा और परीक्षण किया जाता है। अलग-अलग घटकों से बने मोशन सिस्टम के साथ, छोटी विफलताएँ और असंगतियाँ तब तक पता नहीं चल पातीं जब तक कि उत्पादन मशीन एक साथ नहीं आ जाती।
लागत में कमी
एम्बेडेड मोशन सिस्टम की लागत आम तौर पर उनके घटक-आधारित समकक्षों की तुलना में 25 से 50% कम होती है। आंशिक रूप से, यह बचत भागों की संख्या को कम करने की क्षमता से आती है - उदाहरण के लिए, ब्रैकेट, कनेक्टर और अन्य घटकों को डिज़ाइन करके। जब आप मोशन सिस्टम के निर्माण और स्थापना से जुड़े सभी छिपे हुए लागत घटकों को ध्यान में रखते हैं, तो लागत में कमी 50% से भी अधिक हो सकती है। इनमें डिज़ाइन इंजीनियरिंग, इन्वेंट्री, समय-से-बाज़ार और बहुत कुछ से संबंधित लागतें शामिल हैं।
कई तरह के अनुप्रयोगों में एम्बेडेड मोशन का लाभ उठाया जा सकता है। हमने दर्जनों सेमीकंडक्टर, वेट बेंच, लेजर कटिंग, पैकेजिंग और लैब ऑटोमेशन मशीनों पर इस दृष्टिकोण को लागू किया है।
मोशन सिस्टम की छिपी हुई लागतें
घटक-निर्मित गति प्रणालियों में कई छिपी हुई लागतें होती हैं जिन्हें एम्बेडेड गति दृष्टिकोण से समाप्त किया जा सकता है, जिनमें शामिल हैं:
- बाजार में आने का समय लागत: एम्बेडेड मोशन सिस्टम, जो स्वाभाविक रूप से समवर्ती इंजीनियरिंग का समर्थन करते हैं, एक जटिल मशीन के विकास के समय से हफ्तों या महीनों तक की बचत कर सकते हैं।
- कार्यक्रम, उत्पादन और सामग्री प्रबंधन लागत। एम्बेडेड मोशन सिस्टम एकल बिल-ऑफ-मटेरियल आइटम के रूप में शिप होते हैं, जिससे सैकड़ों भागों को ऑर्डर करने, सूची बनाने और इकट्ठा करने की आवश्यकता नहीं होती है।
- उत्पादन लागत: परिशुद्ध गति प्रणालियों के लिए कुशल संयोजन तकनीशियनों और विशेष उत्पादन उपकरणों की आवश्यकता होती है, जिनकी लागत को पूर्ण उपयोग से कम पर उचित ठहराना कठिन हो सकता है।
- वारंटी और विफलता लागत। एक अच्छा एम्बेडेड मोशन विक्रेता विफलता के खिलाफ अपने सिस्टम की वारंटी देगा और अपने काम के पीछे खड़ा होगा, जो OEM के जोखिम को कम करता है।
इस गैर-पारंपरिक सीएनसी मशीन में आदर्श एम्बेडेड मोशन एप्लीकेशन के सभी लक्षण मौजूद हैं। इसके लिए निम्न की आवश्यकता होती है:
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नियंत्रण और यांत्रिक विशेषज्ञता दोनों।ध्रुवीय गति के लिए जटिल गतिकी का समर्थन करने वाले नियंत्रणों और एम्पलीफायरों के साथ यांत्रिक प्रणाली को जोड़ने के लिए एक सिस्टम दृष्टिकोण और महीनों के परीक्षण की आवश्यकता थी। हमें इस नए सीएनसी सिस्टम को बनाने के लिए संरेखण तकनीकों और उपकरणों का एक सेट भी विकसित करना पड़ा।
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कॉम्पैक्ट डिजाइन, आसान एकीकरण.इस डेस्कटॉप आकार की सीएनसी मशीन पर जगह की कमी थी। सर्वो मॉड्यूल रोटरी के डिजाइन में एक बड़ा बिना अवरोध वाला छेद है, जिससे हम उपलब्ध जगह का कुशलतापूर्वक उपयोग कर पाए। 100-मिमी के छेदों ने हवा की आपूर्ति को सीधे स्पिंडल तक पहुंचाना, वर्कपीस की तरफ एक मटेरियल इंडेक्सर को एम्बेड करना और सभी आवश्यक बिजली कनेक्शन बनाना आसान बना दिया।
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लागत नियंत्रण।इस एम्बेडेड मोशन सिस्टम का एक दिलचस्प पहलू यह है कि यह जितना जटिल होना चाहिए, उससे ज़्यादा जटिल नहीं है। मुख्य कार्यात्मक आवश्यकता में सतह की फिनिश शामिल थी, न कि पोजिशनिंग सटीकता। पोजिशनिंग की ज़रूरतें वास्तव में काफी मामूली हैं, कम से कम हमारे मानकों के हिसाब से। इसलिए हम डायरेक्ट रीडिंग एनकोडर को छोड़ कर पूरे सिस्टम को ओपन-लूप मोड में चलाने में सक्षम थे। इससे हमारे ग्राहक को प्रति मशीन हज़ारों डॉलर की बचत हुई।
एम्बेडेड मोशन के साथ शुरुआत करना
घटक-दर-घटक गति प्रणालियों से एम्बेडेड गति प्रणालियों तक की छलांग विश्वास की छलांग की तरह लग सकती है। आखिरकार, आप गति नियंत्रण को किसी विक्रेता को आउटसोर्स करेंगे।
हालाँकि, अगर आप सही विक्रेता चुनते हैं, तो आउटसोर्सिंग बेहतर प्रदर्शन और विश्वसनीयता के साथ भुगतान करेगी। लागत भी कम हो जाएगी क्योंकि मोशन सबसिस्टम आपके प्लांट में पूरी तरह से परीक्षण किए गए, वारंटीकृत और आपकी मशीन में डालने के लिए तैयार होंगे।
पोस्ट करने का समय: अगस्त-29-2023