תעשיות אלקטרוניות, אופטיות, מחשב, בדיקה, אוטומציה ולייזר דורשות מפרטי מערכת מיקום מגוונים.אף מערכת אחת לא מתאימה לכולם.

כדי להבטיח שמערכת מיקום בעלת דיוק גבוה פועלת בצורה אופטימלית, הרכיבים המרכיבים את המערכת-מיסבים, מערכת מדידת מיקום, מערכת מנוע והנעה ובקר-חייבים כולם לעבוד יחד כמו שאפשר לעמוד בקריטריוני היישום ו

בסיס ונושאים

כדי להחליט על תצורת המערכת האופטימלית, שקול תחילה את החלק המכני של המערכת. בשלבים לינאריים, אלה ארבע אפשרויות העיצוב הנפוצות בעיצוב הבסיס והבסיס:
• בסיס אלומיניום ומחלקה בדרכים נושאות כדור בולטון.
• בסיס אלומיניום או פלדה וצד אלומיניום או פלדה עם ארבעה בלוקים נושאי גלילה מחזורים על מסילות פלדה.
• בסיס ברזל יצוק Meehanite ומחלקה בדרכים נושאות גלילה אינטגרלית.
• מדריכי גרניט עם מגלשת גרניט או ברזל יצוק ומסבי אוויר.

אלומיניום קל יותר ממאהני או פלדה אך פחות נוקשה, פחות יציב, פחות מסוגל לנקוט מכות ופחות עמידים בפני לחץ. בנוסף, אלומיניום רגיש הרבה יותר לשינויי טמפרטורה. ברזל יצוק הוא 150% נוקשה מאלומיניום ו -300% טוב יותר בדעיכת הרטט. פלדה עמידה וחזקה יותר מברזל. עם זאת, הוא סובל מצלצול ממושך, וזה מזיק כדי לעבור במהירות וליישב זמנים.

מדריכי גרניט עם מיסבי אוויר מספקים את השילוב הנוקשה והעמיד ביותר. ניתן ללטש גרניט לצורך שטוח וישר בטווח הסניקרון. החיסרון לשולחן גרניט הוא שבגלל מסה של הגרניט, יש לו מעטפת חלל גדולה יותר ומשקלו יותר ממערכת מיקום מבוססת פלדה או ברזל. עם זאת, מכיוון שאין מגע בין מיסבים ומשטחי מדריך גרניט, אין בלאי, ומסבי אוויר הם ברובם ניקוי עצמי. כמו כן, לגרניט יש מאפייני דעיכת רטט מצוינים ויציבות תרמית.

בנוסף, עיצוב הטבלה עצמה חשוב בביצועים הכוללים של הטבלה. שולחנות מגיעים במגוון תצורות מיחידות בורג עם חלקים רבים ועד בסיסי יצוק פשוטים ומגלשות. שימוש בחומר אחד ברחבי הטבלה מספק בדרך כלל תגובה אחידה יותר לשונות טמפרטורה, מה שמוביל למערכת מדויקת יותר. תכונות כמו צלעות מספקות דעיכה, המאפשרת ליישוב מהיר.

לדרכים אינטגרליות יש יתרון על פני דרכים בברוג בכך שגם לאחר זמן רב, אין צורך בהתאמת דרכים לטעינה מוקדמת.

למסבי רולר חוצים יש קשר קו בין רולר למירוץ, ואילו למיסבי הכדור יש קשר נקודתי בין כדור למירוץ. זה בדרך כלל מביא לתנועה חלקה יותר למסבי גלילה. יש פחות עיוות משטח (ובלאי) על פני המתגלגל ויש אזור מגע גדול יותר, כך שהעומס מופץ בצורה שווה יותר. עומסים עד 4.5 עד 14 ק"ג/רולר הם סטנדרטיים, יחד עם קשיחות מכנית גבוהה של כ- 150 עד 300 ניוטונים/מיקרון. החסרונות כוללים חיכוך מובנה מקשר הקו.

אולם אזור המגע הקטן המגביל את החיכוך של הנושא הכדור, לעומת זאת, מגביל את יכולת העומס שלו. בדרך כלל מסבי הרים יש חיים ארוכים יותר מאשר מסבי כדור. עם זאת, מסבי הרים עולים יותר.

גדלי טבלה סטנדרטיים של יצרן אחד כוללים אורך 25 עד 1,800 מ"מ ורוחב שקופיות של 100 עד 600 מ"מ.

תצורת נשיאת אוויר מורכבת ממסבי מעלית ומדריך שנטענו מראש על ידי מיסבי אוויר מנוגדים או על ידי מגנטים אדמה נדירים בעלי כוח גבוה המוטבעים בחברים המנחים. תכנון ללא מגע זה נמנע מחיכוך של עיצובים נושאים אחרים. כמו כן, מיסבי אוויר אינם סובלים מבחינה מכנית. יתר על כן, מסבי אוויר יכולים להיות מרוחקים זה מזה. לפיכך, שגיאות גיאומטריות כתוצאה ממוצעת, המייצרות סטיות זוויתיות של פחות משנייה של קשת וישרות טובה יותר מ- 0.25 מיקרון מעל 200 מ"מ.

קשה לספק ערכים מספריים - הם תלויים בגורמים רבים. לדוגמה, דיוק המיקום תלוי לא רק במסבים או במדריכים, אלא גם במערכת המדידה ובבקר. חיכוך במערכת מיקום תלוי לא רק באיזו מערכת כונן בחרתם, אלא גם בהתאמת הנשיאה, איטום שולחן, שימון וכדומה. לפיכך, הערכים המדויקים שאפשר להגיע אליהם תלויים מאוד בשילוב של כל הרכיבים, אשר בתורם תלויים ביישום.

מערכת כונן

מבין הסוגים הרבים של מערכות הכונן-חגורה, מתלה ומצינה, בורג עופרת, בורג כדור קרקע מדויקת ומנוע ליניארי-רק השניים האחרונים נחשבים למערכות מיקום ברוב הדיוק הגבוה.

כונני בורג הכדור מגיעים במגוון מאפייני רזולוציה, דיוק ונוקשות ויכולים לספק מהירות גבוהה (מעל 250 מ"מ לשנייה). עם זאת, מכיוון שכונן בורג הכדור מוגבל על ידי מהירות הסיבוב הקריטית של הבורג, מהירות גבוהה יותר דורשת מגרש נמוך יותר, עם פחות יתרון מכני ומנוע כוח גבוה יותר. זה בדרך כלל פירושו שינוי לכונן מנוע גבוה יותר עם מתח אוטובוס גבוה יותר. כונני בורג הכדור, אף על פי שנמצאים בשימוש נרחב, עשויים גם לסבול מתנגשות מכנית, פיתול, שגיאות מחזוריות של המגרש וחיכוך. כמו כן, מתעלמים מהקשיחות של הצימוד המכני המצטרף למנוע ולנהיגה.

בעזרת הסרוויו -מוטורי הליניארי, הכוח האלקטרומגנטי עוסק ישירות במסה הנעה ללא חיבור מכני. אין היסטריה מכנית או שגיאה מחזורית של המגרש. הדיוק תלוי לחלוטין במערכת הנשיאה ובמערכת בקרת המשוב.

קשיחות דינאמית מציינת עד כמה מערכת סרוו שומרת על מיקום בתגובה לעומס דחף. באופן כללי, רוחב פס גדול יותר ורווח גבוה יותר מספקים קשיחות דינאמית גדולה יותר. ניתן לכמת זאת על ידי חלוקת עומס הדחף שנמדד על ידי מרחק הסטייה:

קשיחות דינמית = ΔF/ΔX

הנוקשות הגבוהה והתדר הטבעי הגבוה גורמים להתנהגות סרוו מעולה עם זמני יישוב קצרים. השקופית מגיבה במהירות לשינוי בפקודות המיקום מכיוון שאין קשר מכני בין מנוע לשקופית. כמו כן, מכיוון שאין בורג כדור "צלצול", ניתן להשיג זמנים מהיר ויישוב.

מנוע ליניארי ללא מברשת מורכב ממכלול מגנט קבוע קבוע לבסיס המכונה, ומכלול סליל מהודק לשקופית. פער של כ- 0.5 מ"מ נשמר בין מכלול הסליל למגנטים. אין מגע פיזי בין שתי האסיפות.

ליבת מכלול הסליל הנע ישת סדרה של סלילי נחושת חופפים ומבודדים. אלה הם פצע מדויק ומוצבים להפעלה תלת פאזית. סדרה של חיישני אפקט אולם משמשת למסיבות האלקטרוניות. העיצוב של האלקטרוניקה של הקומוטוטציה מספק תנועה עם אדווה של כוח זניח. מכיוון שהמסיבות היא אלקטרונית ולא מכנית, מבוטלת חיתות הקומוטציה.

מאפיינים אלה הופכים את סרוו -מוטורי ליניארי לשימושי ביישומים הדורשים תאוצה גבוהה (נניח 2.5 מ '/שניות ומעלה), מהירות גבוהה (נניח 2 מ'/שניה ומעלה), או בקרת מהירות מדויקת, אפילו עם מהירות נמוכה מאוד (נניח רק כמה מ"מ מ"מ כמה מ"מ. /שניות). יתר על כן, מנוע כזה אינו זקוק לשימון או תחזוקה אחרת ואין לו בלאי. כמו כל מנוע אחר, בגלל פיזור החום, ערך ה- RMS של כוח או זרם רציף לא יעלה על ערכים המותרים לתקופות ארוכות.

אתה יכול להשיג סרוו -מוטורים ליניאריים בכוחות כונן רציפים של 25 ליותר מ -5,000 נ '. לרוב המנועים הגדולים יותר יש קירור אוויר או מים. ניתן לחבר מנועים לינאריים מרובים במקביל או סידור סדרה כדי להשיג כוחות כונן גבוהים יותר.

מכיוון שאין קשר מכני בין מנוע לשקופית, אין הפחתה מכנית כמו שיש בורג כדור. העומס מועבר ביחס של 1: 1 למנוע. עם כונן בורג כדור, אינרציה עומס על המגלשה למנוע מופחתת על ידי ריבוע יחס ההפחתה. זה הופך את כונן המנוע הליניארי פחות מתאים ליישומים עם שינויי עומס תכופים אלא אם כן תבחר בבקר שתוכל לתכנת עם קבוצות שונות של פרמטרים של בקרת מנוע המתאימים לעומסים שונים כדי לקבל פיצוי סרוו אפקטיבי.

עבור יישומים אנכיים רבים, בורג הכדור קל יותר וחסכוני יותר-יש למנוע ברציפות את המנוע הליניארי כדי לקזז את כוח המשיכה. כמו כן, בלם אלקטרומכני יכול לנעול את מיקום השולחן כאשר הכוח אינו פעיל. עם זאת, אתה יכול להשתמש במנוע ליניארי, אם אתה מקזז את המנוע ואת משקל העומס בעזרת צילינדר קפיץ, משקל נגד או אוויר.

בעלות ראשונית, אין מעט הבדל בין כונן מנוע ליניארי לבין כונן בורג כדור הכולל מנוע, צימודים, מיסבים, אבני מיסב ובורג כדור. באופן כללי, מנוע ליניארי מסוג מברשת זול מעט יותר מכונן בורג כדור, וגרסאות ללא מברשות בדרך כלל יקרות יותר.

יש יותר לקחת בחשבון מאשר עלות ראשונית. השוואה מציאותית יותר כוללת עלויות תחזוקה, אמינות, עמידות והחלפה, כולל עבודה. כאן, המנוע הליניארי מראה היטב.

חלק 2 יכסה מערכות מדידת מיקום.