“लॉस्टपेड” कैसे मदद कर सकता है?

पैकेजिंग और सामग्री प्रबंधन से लेकर सेमीकंडक्टर निर्माण और ऑटोमोटिव असेंबली तक, वस्तुतः सभी विनिर्माण प्रक्रियाओं में किसी न किसी प्रकार की रैखिक गति शामिल होती है, और जैसे-जैसे निर्माता मॉड्यूलर रैखिक गति प्रणालियों की लचीलेपन और सरलता से परिचित होते जा रहे हैं, ये प्रणालियां - चाहे वे एक-, दो- या पूर्ण त्रि-अक्षीय कार्टेशियन रोबोटिक्स प्रणालियां हों - उत्पादन के क्षेत्रों में अपना रास्ता तलाश रही हैं।

एक आम गलती जो इंजीनियर और डिज़ाइनर रैखिक गति प्रणाली का आकार और चयन करते समय करते हैं, वह है अंतिम प्रणाली में महत्वपूर्ण अनुप्रयोग आवश्यकताओं को अनदेखा करना। इससे सबसे खराब स्थिति में महंगा पुनः डिज़ाइन और पुनः कार्य हो सकता है, लेकिन अक्सर एक अति-इंजीनियरिंग प्रणाली का परिणाम भी हो सकता है जो वांछित से अधिक महंगा और कम प्रभावी होता है। इतने सारे संभावित समाधानों के साथ, रैखिक गति प्रणाली को डिज़ाइन करने का काम सौंपे जाने पर अभिभूत होना आसान है। सिस्टम को कितना भार संभालने की आवश्यकता होगी? इसे कितनी तेज़ी से चलने की आवश्यकता होगी? सबसे अधिक लागत प्रभावी डिज़ाइन क्या है?

इन सभी प्रश्नों और अधिक पर तब विचार किया गया जब बॉश रेक्सरोथ के लीनियर मोशन और असेंबली टेक्नोलॉजीज समूह ने "LOSTPED" विकसित किया, जो एक सरल संक्षिप्त नाम है जो किसी भी अनुप्रयोग में उपयुक्त लीनियर मोशन घटकों या मॉड्यूल को निर्दिष्ट करने के लिए आवश्यक जानकारी एकत्र करने में इंजीनियर या डिजाइनर का मार्गदर्शन करता है।

लॉस्टपेड क्या है?

LOSTPED का मतलब है लोड, ओरिएंटेशन, स्पीड, ट्रैवल, प्रिसिजन, एनवायरनमेंट और ड्यूटी साइकिल। LOSTPED संक्षिप्त नाम का प्रत्येक अक्षर एक कारक का प्रतिनिधित्व करता है जिसे रैखिक गति प्रणाली का आकार निर्धारित करने और चयन करते समय विचार किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, लोड निरंतर गति आंदोलनों के दौरान त्वरण और मंदी के दौरान असर प्रणाली पर अलग-अलग मांगें लगाता है। जैसे-जैसे अधिक रैखिक गति समाधान व्यक्तिगत घटकों से पूर्ण रैखिक मॉड्यूल या कार्टेशियन सिस्टम में स्थानांतरित होते हैं, सिस्टम घटकों के बीच की बातचीत - यानी रैखिक असर गाइड और बॉल स्क्रू, बेल्ट, या रैखिक मोटर ड्राइव - अधिक जटिल हो जाती है, और सही सिस्टम को डिजाइन करना अधिक चुनौतीपूर्ण हो जाता है। LOSTPED संक्षिप्त नाम डिजाइनरों को सिस्टम विकास और विनिर्देश के दौरान सभी परस्पर संबंधित कारकों पर विचार करने के लिए बस उन्हें याद दिलाकर गलतियों से बचने में मदद कर सकता है।

लॉस्टपेड का उपयोग कैसे करें

नीचे प्रत्येक LOSTPED कारक का विवरण दिया गया है, साथ ही आकार निर्धारण और रैखिक गति प्रणाली का चयन करने के लिए मानदंड निर्धारित करते समय पूछे जाने वाले प्रमुख प्रश्न भी दिए गए हैं।

भार

लोड का मतलब सिस्टम पर लगाया गया वजन या बल है। सभी रैखिक गति प्रणालियों को किसी न किसी प्रकार के लोड का सामना करना पड़ता है, जैसे कि सामग्री हैंडलिंग अनुप्रयोगों में नीचे की ओर बल, या ड्रिलिंग, प्रेसिंग या स्क्रू ड्राइविंग अनुप्रयोगों में थ्रस्ट लोड। अन्य अनुप्रयोगों को एक स्थिर लोड का सामना करना पड़ता है, जैसे कि सेमीकंडक्टर वेफर-हैंडलिंग अनुप्रयोग, जिसमें ड्रॉप-ऑफ और पिक-अप के लिए एक बे से बे तक एक FOUP (फ्रंट-ओपनिंग यूनिफाइड पॉड) ले जाया जाता है। एक तीसरे प्रकार को अलग-अलग लोड द्वारा परिभाषित किया जाता है, जैसे कि एक मेडिकल डिस्पेंसिंग अनुप्रयोग, जहां अभिकर्मक को एक के बाद एक पिपेट की एक श्रृंखला में जमा किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रत्येक चरण में एक हल्का लोड होता है।

लोड पर विचार करते समय, यह भी देखना उचित है कि लोड को उठाने या ले जाने के लिए हाथ के अंत में किस प्रकार का उपकरण होगा। हालाँकि यह विशेष रूप से लोड से संबंधित नहीं है, लेकिन यहाँ गलतियाँ महंगी पड़ सकती हैं। उदाहरण के लिए, यदि पिक-एंड-प्लेस एप्लिकेशन में अत्यधिक संवेदनशील वर्कपीस को उठाया जाता है, तो गलत प्रकार के ग्रिपर का उपयोग करने पर यह क्षतिग्रस्त हो सकता है।

पूछे जाने वाले प्रमुख प्रश्न:

• भार का स्रोत क्या है और यह किस प्रकार उन्मुख है?
• क्या हैंडलिंग के संबंध में कोई विशेष विचारणीय बातें हैं?
• कितना वजन या बल प्रबंधित करना होगा?
• क्या यह बल नीचे की ओर का बल है, ऊपर की ओर का बल है या पार्श्विक बल है?

अभिविन्यास

अभिविन्यास, या सापेक्ष स्थिति या दिशा जिसमें बल लगाया जाता है, भी महत्वपूर्ण है, लेकिन अक्सर इसे अनदेखा कर दिया जाता है। कुछ प्रकार के रैखिक मॉड्यूल या एक्ट्यूएटर साइड लोडिंग की तुलना में अधिक नीचे/ऊपर की ओर लोडिंग को संभाल सकते हैं क्योंकि मॉड्यूल डिज़ाइन में रैखिक गाइड सिस्टम का उपयोग किया जाता है। अन्य मॉड्यूल, अलग-अलग रैखिक गाइड का उपयोग करके, सभी दिशाओं में समान भार को संभाल सकते हैं।

उदाहरण के लिए, रेक्सरोथ कॉम्पैक्ट मॉड्यूल CKK, मार्गदर्शन के लिए दोहरी बॉल रेल प्रणाली का उपयोग करता है और इसे अक्सर साइड-माउंटेड या अक्षीय भार की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में बुलाया जाता है। चूंकि अधिकांश उच्च-गुणवत्ता वाले रैखिक गति आपूर्तिकर्ता विभिन्न स्थितियों को संभालने के लिए मॉड्यूल और एक्ट्यूएटर बनाते हैं, इसलिए यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि निर्दिष्ट मॉड्यूल अनुप्रयोग में सफलता प्राप्त करने के लिए आवश्यक अभिविन्यास में लोड आवश्यकताओं को संभाल सकते हैं।

पूछे जाने वाले प्रमुख प्रश्न:

• रैखिक मॉड्यूल या एक्चुएटर किस प्रकार उन्मुख होता है?
• क्या यह क्षैतिज, ऊर्ध्वाधर या उल्टा है?
• रैखिक मॉड्यूल के सापेक्ष भार कहां उन्मुख है?
• क्या लोड के कारण रैखिक मॉड्यूल पर रोल या पिच आघूर्ण उत्पन्न होगा?

रफ़्तार

गति और त्वरण भी रैखिक गति प्रणाली के चयन को प्रभावित करते हैं। एक लागू भार त्वरण और मंदी के दौरान प्रणाली पर एक स्थिर गति आंदोलन के दौरान की तुलना में बहुत अलग बल बनाता है। चाल प्रोफ़ाइल का प्रकार - समलम्बाकार या त्रिकोणीय - पर भी विचार किया जाना चाहिए, क्योंकि वांछित गति या चक्र समय को पूरा करने के लिए आवश्यक त्वरण आवश्यक चाल के प्रकार से निर्धारित होगा। एक समलम्बाकार चाल प्रोफ़ाइल का मतलब है कि लोड तेज़ी से गति करता है, कुछ समय के लिए अपेक्षाकृत स्थिर गति से चलता है, और फिर धीमा हो जाता है। एक त्रिकोणीय चाल प्रोफ़ाइल का मतलब है कि लोड तेज़ी से गति करता है और धीमा होता है, जैसा कि पॉइंट-टू-पॉइंट पिक-अप और ड्रॉप-ऑफ अनुप्रयोगों में होता है। गति और त्वरण उपयुक्त रैखिक ड्राइव को निर्धारित करने में भी महत्वपूर्ण कारक हैं, जो आमतौर पर एक बॉल स्क्रू, एक बेल्ट या एक रैखिक मोटर होता है।

पूछे जाने वाले प्रमुख प्रश्न:

• क्या गति या चक्र समय प्राप्त किया जाना चाहिए?
• क्या यह स्थिर गति है या परिवर्तनशील गति है?
• भार त्वरण और मंदी पर किस प्रकार प्रभाव डालेगा?
• क्या चाल प्रोफ़ाइल समलम्बाकार या त्रिभुजाकार है?
• कौन सी रैखिक ड्राइव गति और त्वरण आवश्यकताओं को सर्वोत्तम रूप से पूरा करेगी?

यात्रा

यात्रा का मतलब है दूरी या गति की सीमा। न केवल यात्रा की दूरी पर विचार किया जाना चाहिए, बल्कि ओवरट्रैवल पर भी विचार किया जाना चाहिए। स्ट्रोक के अंत में कुछ मात्रा में "सुरक्षा यात्रा" या अतिरिक्त स्थान की अनुमति देना आपातकालीन स्टॉप के मामले में सिस्टम की सुरक्षा सुनिश्चित करता है।

पूछे जाने वाले प्रमुख प्रश्न:

• दूरी (गति की सीमा) क्या है?
• आपातकालीन स्थिति में कितनी अधिक यात्रा की आवश्यकता हो सकती है?

शुद्धता

परिशुद्धता एक व्यापक शब्द है जिसका उपयोग अक्सर यात्रा सटीकता (बिंदु A से बिंदु B तक जाते समय सिस्टम कैसे व्यवहार करता है) या स्थिति सटीकता (सिस्टम लक्ष्य स्थिति तक कितनी निकटता से पहुंचता है) को परिभाषित करने के लिए किया जाता है। यह दोहराव को भी संदर्भित कर सकता है। इन तीन शब्दों - यात्रा सटीकता, स्थिति सटीकता और दोहराव - के बीच अंतर को समझना अक्सर यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण होता है कि सिस्टम प्रदर्शन विनिर्देशों को पूरा करता है और यह कि सिस्टम उच्च स्तर की सटीकता के लिए अधिक क्षतिपूर्ति नहीं कर रहा है जो अनावश्यक हो सकता है।

परिशुद्धता आवश्यकताओं के बारे में सोचने का मुख्य कारण ड्राइव-तंत्र का चयन है: बेल्ट ड्राइव, बॉल स्क्रू या रैखिक मोटर। प्रत्येक प्रकार परिशुद्धता, गति और भार वहन क्षमता के बीच व्यापार-बंद प्रदान करता है, और सबसे अच्छा विकल्प ज्यादातर आवेदन द्वारा निर्धारित होता है।

पूछे जाने वाले प्रमुख प्रश्न:

• अनुप्रयोग में यात्रा सटीकता, स्थिति सटीकता और पुनरावृत्ति कितनी महत्वपूर्ण हैं?
• क्या परिशुद्धता गति या अन्य LOSTPED कारकों से अधिक महत्वपूर्ण है?

पर्यावरण

पर्यावरण से तात्पर्य उन आस-पास की स्थितियों से है जिसमें सिस्टम से काम करने की अपेक्षा की जाएगी। उदाहरण के लिए, अत्यधिक तापमान सिस्टम के भीतर प्लास्टिक घटकों और स्नेहन के प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है, जबकि गंदगी, तरल पदार्थ और अन्य संदूषक बियरिंग रेसवे और लोड ले जाने वाले तत्वों को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

यह एक ऐसा प्रदर्शन कारक है जिसे अक्सर अनदेखा किया जाता है, लेकिन यह एक रैखिक गति प्रणाली के जीवन को बहुत प्रभावित कर सकता है। सीलिंग स्ट्रिप्स और विशेष कोटिंग्स जैसे विकल्प इन पर्यावरणीय कारकों से होने वाले नुकसान को रोकने में मदद कर सकते हैं। इसके अलावा, विशेष स्नेहन और सकारात्मक वायु दबाव जैसे विकल्प मॉड्यूल या एक्ट्यूएटर को क्लीनरूम एप्लिकेशन में उपयोग के लिए उपयुक्त बना सकते हैं।

पूछे जाने वाले प्रमुख प्रश्न:

• किस प्रकार के खतरे या संदूषक मौजूद हैं - अत्यधिक तापमान, गंदगी, धूल, तरल पदार्थ, आदि?
• इसके विपरीत, क्या रेखीय गति प्रणाली स्वयं पर्यावरण के लिए प्रदूषकों (ईएसडी, स्नेहक या कण) का संभावित स्रोत है?

साइकिल शुल्क

ड्यूटी साइकिल वह समय है जो संचालन के एक चक्र को पूरा करने में लगता है। सभी रैखिक एक्ट्यूएटर्स में, आंतरिक घटक आम तौर पर अंतिम सिस्टम के जीवन को निर्धारित करेंगे। उदाहरण के लिए, मॉड्यूल के अंदर बियरिंग का जीवन सीधे लागू लोड और बियरिंग द्वारा अनुभव किए जाने वाले ड्यूटी साइकिल से प्रभावित होता है। एक रैखिक गति प्रणाली पिछले छह कारकों को पूरा करने में सक्षम हो सकती है, लेकिन अगर यह लगातार 24/7 चलती है, तो यह सप्ताह में पांच दिन, दिन में केवल आठ घंटे चलने की तुलना में बहुत जल्दी खत्म हो जाएगी। उपयोग में आने वाले समय बनाम आराम के समय की मात्रा रैखिक गति प्रणाली के अंदर गर्मी के निर्माण को प्रभावित करती है और सीधे सिस्टम के जीवन और स्वामित्व की लागत को प्रभावित करती है। इन मुद्दों को पहले से स्पष्ट करने से समय और बाद में होने वाली परेशानियों से बचा जा सकता है, क्योंकि बेल्ट जैसे पहनने वाले हिस्सों को आसानी से बदलने के लिए स्टॉक किया जा सकता है।

पूछे जाने वाले प्रमुख प्रश्न:

• सिस्टम का उपयोग कितनी बार किया जाता है, जिसमें स्ट्रोक या चाल के बीच का ठहराव समय भी शामिल है?
• इस प्रणाली को कितने समय तक चलना चाहिए?

कुछ अंतिम सलाह

LOSTPED के अलावा, डिजाइनरों को किसी प्रतिष्ठित वितरक या निर्माता के अनुप्रयोग इंजीनियरिंग विभाग से परामर्श करना चाहिए। इन संसाधनों के पास आमतौर पर सैकड़ों अनुप्रयोगों का अनुभव होता है, जिनमें से कई हाथ में मौजूद अनुप्रयोग के समान होते हैं। इसलिए, वे संभावित समस्याओं का अनुमान लगाकर पर्याप्त समय बचाने और लागत-बचत सुझाव देने में सक्षम हो सकते हैं। आखिरकार, अंतिम उद्देश्य स्वामित्व की सबसे कम लागत के साथ सर्वोत्तम रैखिक गति प्रणाली प्राप्त करना है; LOSTPED से परिचित कुशल अनुप्रयोग इंजीनियर यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि उनके ग्राहकों को बस यही मिले।