Carico, orientamento, velocità, viaggio, precisione, ambiente e ciclo di lavoro.

Un'attenta analisi dell'applicazione, tra cui orientamento, momento e accelerazione, rivelerà il carico che deve essere supportato. A volte, il carico effettivo varierà dal carico calcolato, quindi gli ingegneri devono considerare l'uso previsto e il potenziale uso improprio.

Durante il dimensionamento e la selezione di sistemi di movimento lineare per le macchine per l'assemblaggio, gli ingegneri spesso trascurano i requisiti di applicazione critici. Ciò può portare a costose riprogettazioni e rielaborazioni. Peggio ancora, può provocare un sistema sovrapposto che è più costoso e meno efficace del desiderato.

Con così tante opzioni tecnologiche, è facile essere sopraffatti quando si progetta sistemi di movimento lineare a due e tre assi. Quanto carico dovrà gestire il sistema? Quanto velocemente dovrà muoversi? Qual è il design più conveniente?

Tutte queste domande sono state prese in considerazione quando abbiamo sviluppato "Lostped", un semplice acronimo per aiutare gli ingegneri a raccogliere informazioni per specificare componenti o moduli di movimento lineari in qualsiasi applicazione. Lostped sta per carico, orientamento, velocità, viaggio, precisione, ambiente e ciclo di lavoro. Ogni lettera rappresenta un fattore che deve essere preso in considerazione durante il dimensionamento e la selezione di un sistema di movimento lineare.

Ogni fattore deve essere considerato individualmente e come gruppo per garantire prestazioni ottimali del sistema. Ad esempio, il carico impone diverse richieste sui cuscinetti durante l'accelerazione e la decelerazione rispetto alle velocità costante. Man mano che la tecnologia di movimento lineare si evolve dai singoli componenti ai sistemi completi, le interazioni tra componenti, come guide di cuscinetti lineari e una vite a sfera, è più complessa e progettando il sistema giusto diventano più impegnative. Lostped può aiutare i progettisti a evitare errori ricordando loro di considerare questi fattori correlati durante lo sviluppo e le specifiche del sistema.

【Carico】

Il carico si riferisce al peso o alla forza applicata al sistema. Tutti i sistemi di movimento lineari incontrano un qualche tipo di carico, come le forze verso il basso nelle applicazioni di manipolazione dei materiali o i carichi di spinta nelle applicazioni di perforazione, pressione o scopata di cabbiatura. Altre applicazioni incontrano un carico costante. Ad esempio, in un'applicazione di maneggevolezza del wafer a semiconduttore, un baccello unificato di apertura frontale viene trasportato da una baia a baia per abbandono e pick-up. Altre applicazioni hanno carichi variabili. Ad esempio, in un'applicazione di erogazione medica, un reagente viene depositato in una serie di pipette una dopo l'altra, risultando in un carico più leggero ad ogni passaggio.

Quando si calcola il carico, vale la pena considerare il tipo di strumento che sarà alla fine del braccio per raccogliere o trasportare il carico. Sebbene non specificamente correlati al carico, gli errori qui possono essere costosi. Ad esempio, in un'applicazione pick-and-place, un pezzo altamente sensibile potrebbe essere danneggiato se viene utilizzata la pinza errata. Sebbene sia improbabile che gli ingegneri dimentichino di considerare i requisiti di carico generale per un sistema, possano effettivamente trascurare alcuni aspetti di tali requisiti. Lostped è un modo per garantire completezza.

Domande chiave da porre:

* Qual è la fonte del carico e come è orientata?

* Ci sono considerazioni di gestione speciali?

* Quanto peso o forza deve essere gestito?

* La forza è una forza verso il basso, una forza di decollo o una forza laterale?

【Orientamento】

Anche l'orientamento, o posizione relativa o direzione in cui viene applicata la forza, è importante, ma spesso è trascurato. Alcuni moduli o attuatori lineari possono gestire un carico più elevato verso il basso o verso l'alto rispetto al carico laterale a causa delle loro guide lineari. Altri moduli, usando diverse guide lineari, possono gestire gli stessi carichi in tutte le direzioni. Ad esempio, un modulo dotato di doppie guide lineari a binario a sfera può gestire carichi assiali meglio dei moduli con guide standard.

Domande chiave da porre:

* Come è orientato al modulo lineare o all'attuatore? È orizzontale, verticale o capovolto?

* Dove è orientato al carico rispetto al modulo lineare?

* Il carico provocherà un momento del rotolo o del pitch sul modulo lineare?

【Velocità】

La velocità e l'accelerazione influenzano anche la selezione di un sistema di movimento lineare. Un carico applicato crea forze molto diverse sul sistema durante l'accelerazione e la decelerazione rispetto a una velocità costante. Anche il tipo di mossa trapezoidale o triangolare-must, poiché l'accelerazione richiesta per soddisfare la velocità desiderata o il tempo di ciclo sarà determinata dal tipo di mossa richiesta. Un profilo di mossa trapezoidale significa che il carico accelera rapidamente, si muove a velocità relativamente costante per un periodo di tempo, quindi rallenta. Un profilo di mossa triangolare significa che il carico accelera e decelera rapidamente, come in applicazioni di raccolta e abbandono punto-punto.

La velocità e l'accelerazione sono fattori critici nel determinare l'appropriato vite di palla da trasmissione lineare, una cinghia o un motore lineare.

Domande chiave da porre:

* Quale velocità o tempo di ciclo deve essere raggiunto?

* La velocità è costante o variabile?

* In che modo il carico influenzerà l'accelerazione e la decelerazione?

* Il profilo di mossa è trapezoidale o triangolare?

* Quale azionamento lineare affronterà al meglio le esigenze di velocità e accelerazione?

【Viaggio】

Il viaggio si riferisce alla distanza o alla gamma di movimento. Non solo la distanza di viaggio deve essere presa in considerazione, ma anche il percorrere. Consentendo una certa quantità di "viaggi di sicurezza" o spazio aggiuntivo, alla fine della corsa garantisce la sicurezza del sistema in caso di arresto di emergenza.

Domande chiave da porre:

* Qual è la distanza o la gamma di movimento?

* Quanto overtray può essere richiesto in una fermata di emergenza?

【Precisione】

La precisione è un termine ampio che viene spesso utilizzato per definire l'accuratezza del viaggio (come si comporta il sistema mentre si sposta dal punto A al punto B) o l'accuratezza del posizionamento (in che misura il sistema raggiunge la posizione target). Può anche fare riferimento alla ripetibilità o al modo in cui il sistema torna alla stessa posizione alla fine di ogni corsa.

Comprendere la differenza tra questi tre termini per l'accuratezza del viaggio, l'accuratezza del posizionamento e la ripetibilità: è fondamentale per garantire che il sistema soddisfi le specifiche delle prestazioni e che non sia troppo ingegnerizzato per ottenere un grado di accuratezza che potrebbe non essere necessario. Il motivo principale per pensare attraverso i requisiti di precisione è la selezione del meccanismo di trasmissione. I sistemi di movimento lineare possono essere guidati da una cinghia, viti a sfera o motore lineare. Ogni tipo offre compromessi tra precisione, velocità e capacità di carico. La scelta migliore sarà dettata dall'applicazione.

Domande chiave da porre:

* Quanto sono importanti l'accuratezza del viaggio, l'accuratezza del posizionamento e la ripetibilità nell'applicazione?

* La precisione è più importante della velocità o di altri fattori smarriti?

【Ambiente】

L'ambiente si riferisce alle condizioni in cui funzionerà il sistema. Le temperature estreme possono influire sulle prestazioni dei componenti di plastica e della lubrificazione all'interno del sistema. Lo sporco, i liquidi e altri contaminanti possono danneggiare le piste dei cuscinetti e gli elementi che trasportano il carico. L'ambiente di servizio può influenzare notevolmente la vita di un sistema di movimento lineare. Opzioni come le strisce di tenuta e i rivestimenti speciali possono prevenire danni da questi fattori ambientali.

Al contrario, gli ingegneri devono pensare a come il sistema di movimento lineare influenzerà l'ambiente. La gomma e la plastica possono perdere particelle. I lubrificanti possono essere aerosol. Le parti in movimento possono generare elettricità statica. Il tuo prodotto può accettare tali contaminanti? Opzioni come la lubrificazione speciale e la pressione dell'aria positiva possono rendere il modulo o l'attuatore adatto per l'uso in una stanza pulita.

Domande chiave da porre:

* Quali pericoli o contaminanti sono temperature estreme, sporco, polvere o liquidi?

* Il sistema di movimento lineare stesso è una potenziale fonte di contaminanti per l'ambiente?

【Duty Cycle】

Il ciclo di lavoro è la quantità di tempo per completare un ciclo di funzionamento. In tutti gli attuatori lineari, i componenti interni determineranno generalmente la vita del sistema generale. La vita dei cuscinetti all'interno di un modulo, ad esempio, è direttamente influenzata dal carico applicato, ma è anche influenzata dal ciclo di lavoro che il cuscinetto sperimenterà. Un sistema di movimento lineare può essere in grado di incontrare i sei fattori precedenti, ma se corre continuamente 24 ore al giorno, 7 giorni alla settimana, raggiungerà la fine della sua vita molto prima che se corre solo 8 ore al giorno, 5 giorni alla settimana. Inoltre, la quantità di tempo in uso rispetto al tempo di riposo influenza l'accumulo di calore all'interno del sistema di movimento lineare e influisce direttamente sulla vita del sistema e sui costi di proprietà. Chiarire in anticipo questi problemi può risparmiare tempo e aggravamento in seguito.

Domande chiave da porre:

* Quanto spesso è in uso il sistema, incluso qualsiasi tempo di permanenza tra colpi o mosse?

* Per quanto tempo il sistema deve durare?