La soppressione delle vibrazioni riduce drasticamente il tempo di assestamento.

In un'operazione pick-and-place ad alta velocità, il tempo di assestamento è il nemico della produttività. La velocità è essenziale per l'assemblaggio ad alto volume. Tuttavia, la velocità crea anche problemi.

In un'operazione pick-and-place, ad esempio, spostandosi rapidamente da un lato all'altro e fermandosi su un centesimo che imposta vibrazioni. Per raccogliere o mettere una parte con qualsiasi tipo di precisione, la macchina deve mettere in pausa, anche per solo una frazione di secondo, fino a quando le vibrazioni non si fermano. Questo è noto come tempo di assestamento e in un'operazione ad alto volume, quei millisecondi possono sommarsi.

Prendi in considerazione una breve operazione di pick-and-place, 200 millimetri attraverso, 100 millimetri in meno e ritorno. Ogni mossa orizzontale richiede 0,5 secondi con un tempo di assestamento di 0,05 secondi e ogni mossa verticale richiede 0,2 secondi con un tempo di assestamento di 0,05 secondi. Ciò si traduce in 1,6 secondi per parte, 37,5 parti al minuto o 2.250 parti all'ora. Se ogni parte vale $ 0,1, l'operazione produce $ 225 di entrate all'ora.

Se il tempo di assestamento può essere ridotto da 0,05 a 0,004 secondi, lo stesso funzionamento di pick-and-place ora richiede 1,416 secondi. Ciò si traduce in 42,37 parti al minuto o 2.542 parti all'ora. Ora, la stessa operazione sta generando entrate di $ 254,24 all'ora, $ 29,24 in più. In un'operazione a due spostamenti in esecuzione sei giorni alla settimana, risparmiare solo 0,184 secondi nel tempo di assestamento si traduce in $ 140.353 di entrate aggiuntive all'anno!

Gli ingegneri di automazione possono affrontare il problema della vibrazione e della risonanza della macchina in diversi modi. Meccanicamente, possono progettare una macchina con componenti robusti, tolleranze strette e un contraccolpo minimo.

In generale, si desidera che il motore sia accoppiato il più strettamente e strettamente possibile al carico. Vuoi ridurre al minimo la conformità meccanica nel tuo sistema. Qualsiasi parte in movimento tra l'albero del motore e il carico, come un accoppiamento o un cambio, provoca conformità. Tutti quei componenti sono suscettibili di calore, attrito e usura.

Gli ingegneri possono anche affrontare il problema elettronicamente attraverso l'amplificatore in un sistema service.

I filtri sono un modo per farlo. I filtri passa-basso attenuano le vibrazioni tra 1.000 e 5.000 Hertz. I filtri di Notch controllano le vibrazioni tra 500 e 1.000 Hertz.

Il problema con i filtri è che mettono un soffitto sulla tua larghezza di banda. Ciò limita quanto si può sintonizzare il sistema.

Un altro modo per affrontare il problema è attraverso la soppressione delle vibrazioni. L'amplificatore Sigma-5 Sigma-5 di Yaskawa presenta un algoritmo unico per questo. L'algoritmo può sopprimere le vibrazioni di 50 Hertz o meno senza compromettere la larghezza di banda.

La chiave è l'encoder a 20 bit e ad alta risoluzione accoppiato al servomotore. Con oltre 1 milione di conteggi per rotazione dell'albero del motore, l'encoder è in grado di rilevare anche piccole vibrazioni trasmesse attraverso una cinghia o una vite a sfera.

L'algoritmo richiede velocità e segnali di coppia dall'encoder e regola il segnale di comando per il movimento. Dì che stai comandando un normale profilo trapezoidale: accelerare, correre a una certa velocità e poi fermarsi. L'amplificatore seguirà quel movimento comandato nel modo più stretto possibile. Ma, durante la mossa, tutti i tipi di vibrazioni proveranno a spingere il motore dal suo percorso. L'algoritmo di soppressione delle vibrazioni conosce la forma d'onda di quella vibrazione e regola il segnale di comando nella direzione opposta, essenzialmente annullandolo.

La soppressione delle vibrazioni riduce drasticamente i tempi di assestamento, che si traduce in una più grande throughput. Consente inoltre agli ingegneri di progettare meccanismi di peso più piccoli e più leggeri, che riducono il costo complessivo della macchina.

Meno vibrazioni significa anche meno usura sulla macchina. La tua macchina funzionerà in modo più fluido e silenzioso e, in definitiva, durerà più a lungo.