Carga, Orientação, Velocidade, Curso, Precisão, Ambiente e Ciclo de Trabalho.

A análise cuidadosa da aplicação, incluindo orientação, momento e aceleração, revelará a carga que deve ser suportada. Às vezes, a carga real pode variar da carga calculada, portanto os engenheiros devem considerar o uso pretendido e o possível uso indevido.

Ao dimensionar e selecionar sistemas de movimento linear para máquinas de montagem, os engenheiros muitas vezes ignoram os requisitos críticos da aplicação. Isso pode levar a reprojetos e retrabalhos dispendiosos. Pior ainda, pode resultar num sistema com excesso de engenharia que é mais caro e menos eficaz do que o desejado.

Com tantas opções tecnológicas, é fácil ficar confuso ao projetar sistemas de movimento linear de um, dois e três eixos. Quanta carga o sistema precisará suportar? Quão rápido ele precisará se mover? Qual é o design mais econômico?

Todas essas questões foram consideradas quando desenvolvemos “LOSTPED” – um acrônimo simples para ajudar os engenheiros a reunir informações para especificar componentes ou módulos de movimento linear em qualquer aplicação. LOSTPED significa carga, orientação, velocidade, deslocamento, precisão, meio ambiente e ciclo de trabalho. Cada letra representa um fator que deve ser considerado ao dimensionar e selecionar um sistema de movimento linear.

Cada fator deve ser considerado individualmente e em grupo para garantir o desempenho ideal do sistema. Por exemplo, a carga impõe exigências diferentes aos rolamentos durante a aceleração e desaceleração do que durante velocidades constantes. À medida que a tecnologia de movimento linear evolui de componentes individuais para sistemas completos, as interações entre os componentes, como guias de rolamentos lineares e um fuso de esferas, tornam-se mais complexas e projetar o sistema certo se torna mais desafiador. LOSTPED pode ajudar os projetistas a evitar erros, lembrando-os de considerar esses fatores inter-relacionados durante o desenvolvimento e especificação do sistema.

【Carregar】

Carga refere-se ao peso ou força aplicada ao sistema. Todos os sistemas de movimento linear encontram algum tipo de carga, como forças descendentes em aplicações de manuseio de materiais ou cargas axiais em aplicações de perfuração, prensagem ou aparafusamento. Outros aplicativos encontram uma carga constante. Por exemplo, em uma aplicação de manuseio de wafer semicondutor, um pod unificado com abertura frontal é transportado de um compartimento para outro para entrega e coleta. Outras aplicações têm cargas variadas. Por exemplo, numa aplicação de distribuição médica, um reagente é depositado numa série de pipetas, uma após a outra, resultando numa carga mais leve em cada passo.

Na hora de calcular a carga, vale considerar o tipo de ferramenta que ficará na extremidade do braço para pegar ou transportar a carga. Embora não estejam especificamente relacionados à carga, erros aqui podem custar caro. Por exemplo, em uma aplicação pick-and-place, uma peça altamente sensível pode ser danificada se a pinça errada for usada. Embora seja improvável que os engenheiros se esqueçam de considerar os requisitos gerais de carga de um sistema, eles podem de fato ignorar certos aspectos desses requisitos. LOSTPED é uma forma de garantir a integridade.

Principais perguntas a serem feitas:

* Qual é a origem da carga e como ela está orientada?

* Existem considerações especiais de manuseio?

* Quanto peso ou força deve ser gerenciado?

* A força é uma força descendente, uma força de sustentação ou uma força lateral?

【Orientação】

A orientação, ou posição relativa ou direção em que a força é aplicada, também é importante, mas muitas vezes é esquecida. Alguns módulos lineares ou atuadores podem suportar cargas mais altas para baixo ou para cima do que cargas laterais devido às suas guias lineares. Outros módulos, utilizando diferentes guias lineares, podem suportar as mesmas cargas em todas as direções. Por exemplo, um módulo equipado com guias lineares de trilho esférico duplo pode suportar cargas axiais melhor do que módulos com guias padrão.

Principais perguntas a serem feitas:

* Como é orientado o módulo linear ou atuador? É horizontal, vertical ou de cabeça para baixo?

* Para onde está orientada a carga em relação ao módulo linear?

* A carga causará um momento de rotação ou inclinação no módulo linear?

【Velocidade】

A velocidade e a aceleração também afetam a seleção de um sistema de movimento linear. Uma carga aplicada cria forças muito diferentes no sistema durante a aceleração e desaceleração do que a uma velocidade constante. O tipo de perfil de movimento – trapezoidal ou triangular – também deve ser considerado, pois a aceleração necessária para atingir a velocidade ou tempo de ciclo desejado será determinada pelo tipo de movimento necessário. Um perfil de movimento trapezoidal significa que a carga acelera rapidamente, move-se a uma velocidade relativamente constante durante um período de tempo e depois desacelera. Um perfil de movimento triangular significa que a carga acelera e desacelera rapidamente, como em aplicações de coleta e entrega ponto a ponto.

Velocidade e aceleração são fatores críticos na determinação do parafuso de esfera, correia ou motor linear de acionamento linear apropriado.

Principais perguntas a serem feitas:

* Que velocidade ou tempo de ciclo deve ser alcançado?

* A velocidade é constante ou variável?

* Como a carga afetará a aceleração e a desaceleração?

* O perfil do movimento é trapezoidal ou triangular?

* Qual acionamento linear atenderá melhor às necessidades de velocidade e aceleração?

【Viagem】

Viagem refere-se à distância ou amplitude de movimento. Não apenas a distância percorrida deve ser considerada, mas também o excesso de percurso. Permitir uma certa quantidade de “viagem de segurança”, ou espaço adicional, no final do curso garante a segurança do sistema em caso de parada de emergência.

Principais perguntas a serem feitas:

* Qual é a distância ou amplitude de movimento?

*Quanto deslocamento adicional pode ser necessário em uma parada de emergência?

【Precisão】

Precisão é um termo amplo frequentemente usado para definir a precisão do deslocamento (como o sistema se comporta ao se mover do ponto A ao ponto B) ou a precisão do posicionamento (o quão próximo o sistema atinge a posição alvo). Também pode se referir à repetibilidade ou quão bem o sistema retorna à mesma posição no final de cada curso.

Compreender a diferença entre esses três termos – precisão de deslocamento, precisão de posicionamento e repetibilidade – é fundamental para garantir que o sistema atenda às especificações de desempenho e que não seja projetado demais para atingir um grau de precisão que pode ser desnecessário. A principal razão para pensar nos requisitos de precisão é a seleção do mecanismo de acionamento. Os sistemas de movimento linear podem ser acionados por correia, fuso de esferas ou motor linear. Cada tipo oferece compensações entre precisão, velocidade e capacidade de carga. A melhor escolha será ditada pela aplicação.

Principais perguntas a serem feitas:

* Qual a importância da precisão de deslocamento, precisão de posicionamento e repetibilidade na aplicação?

* A precisão é mais importante que a velocidade ou outros fatores PERDIDOS?

【Ambiente】

Ambiente refere-se às condições em que o sistema irá operar. Temperaturas extremas podem afetar o desempenho dos componentes plásticos e a lubrificação do sistema. Sujeira, líquidos e outros contaminantes podem danificar as pistas dos rolamentos e os elementos de suporte de carga. O ambiente de serviço pode influenciar bastante a vida útil de um sistema de movimento linear. Opções como tiras de vedação e revestimentos especiais podem evitar danos causados ​​por esses fatores ambientais.

Por outro lado, os engenheiros precisam pensar em como o sistema de movimento linear afetará o meio ambiente. Borracha e plástico podem liberar partículas. Os lubrificantes podem tornar-se aerossolizados. As peças móveis podem gerar eletricidade estática. O seu produto pode aceitar tais contaminantes? Opções como lubrificação especial e pressão de ar positiva podem tornar o módulo ou atuador adequado para uso em salas limpas.

Principais perguntas a serem feitas:

* Quais perigos ou contaminantes estão presentes: temperaturas extremas, sujeira, poeira ou líquidos?

* O próprio sistema de movimento linear é uma fonte potencial de contaminantes para o meio ambiente?

【Ciclo de Trabalho】

O ciclo de trabalho é a quantidade de tempo para completar um ciclo de operação. Em todos os atuadores lineares, os componentes internos geralmente determinam a vida útil do sistema como um todo. A vida útil do rolamento dentro de um módulo, por exemplo, é diretamente afetada pela carga aplicada, mas também é afetada pelo ciclo de trabalho que o rolamento experimentará. Um sistema de movimento linear pode ser capaz de atender aos seis fatores anteriores, mas se funcionar continuamente 24 horas por dia, 7 dias por semana, chegará ao fim de sua vida útil muito mais cedo do que se funcionar apenas 8 horas por dia, 5 dias por semana. dias por semana. Além disso, a quantidade de tempo de uso versus tempo de descanso influencia o acúmulo de calor dentro do sistema de movimento linear e afeta diretamente a vida útil do sistema e o custo de propriedade. Esclarecer essas questões com antecedência pode economizar tempo e aborrecimentos posteriores.

Principais perguntas a serem feitas:

* Com que frequência o sistema é usado, incluindo qualquer tempo de espera entre golpes ou movimentos?

* Quanto tempo o sistema precisa para durar?