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

Uma 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 potencial uso indevido.

Ao dimensionar e selecionar sistemas de movimento linear para máquinas de montagem, os engenheiros frequentemente ignoram requisitos críticos da aplicação. Isso pode levar a reprojetos e retrabalhos dispendiosos. Pior ainda, pode resultar em um sistema superdimensionado, mais caro e menos eficaz do que o desejado.

Com tantas opções tecnológicas, é fácil ficar sobrecarregado ao projetar sistemas de movimento linear de um, dois e três eixos. Quanta carga o sistema precisará suportar? Qual a velocidade de movimentação? Qual o projeto mais econômico?

Todas essas questões foram consideradas quando desenvolvemos o "LOSTPED" — uma sigla simples para auxiliar engenheiros a coletar informações para especificar componentes ou módulos de movimento linear em qualquer aplicação. LOSTPED significa carga, orientação, velocidade, deslocamento, precisão, 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 conjunto para garantir o desempenho ideal do sistema. Por exemplo, a carga impõe demandas diferentes aos rolamentos durante a aceleração e a 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 acionamento por fuso de esferas – tornam-se mais complexas e projetar o sistema correto torna-se mais desafiador. O LOSTPED pode ajudar os projetistas a evitar erros, lembrando-os de considerar esses fatores inter-relacionados durante o desenvolvimento e a 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 parafusamento. Outras aplicações encontram uma carga constante. Por exemplo, em uma aplicação de manuseio de wafers semicondutores, um pod unificado com abertura frontal é transportado de compartimento em compartimento para entrega e coleta. Outras aplicações têm cargas variáveis. Por exemplo, em uma aplicação de dispensação médica, um reagente é depositado em uma série de pipetas, uma após a outra, resultando em uma carga mais leve em cada etapa.

Ao calcular a carga, vale a pena considerar o tipo de ferramenta que estará na extremidade do braço para levantar ou transportar a carga. Embora não esteja especificamente relacionado à carga, erros nesse caso podem ser custosos. Por exemplo, em uma aplicação de "pegar e colocar", uma peça de trabalho altamente sensível pode ser danificada se a garra errada for usada. Embora seja improvável que engenheiros se esqueçam de considerar os requisitos gerais de carga de um sistema, eles podem, de fato, ignorar certos aspectos desses requisitos. O LOSTPED é uma maneira de garantir a integralidade.

Perguntas-chave a serem feitas:

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

* Há considerações especiais de manuseio?

* Quanto peso ou força deve ser administrado?

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

【Orientação】

A orientação, ou posição relativa ou direção na qual a força é aplicada, também é importante, mas frequentemente negligenciada. Alguns módulos lineares ou atuadores podem suportar cargas descendentes ou ascendentes maiores do que cargas laterais devido às suas guias lineares. Outros módulos, utilizando guias lineares diferentes, podem suportar as mesmas cargas em todas as direções. Por exemplo, um módulo equipado com guias lineares de esferas duplas pode suportar cargas axiais melhor do que módulos com guias padrão.

Perguntas-chave a serem feitas:

* Qual a orientação do módulo linear ou atuador? É horizontal, vertical ou de cabeça para baixo?

* Onde a carga está orientada em relação ao módulo linear?

* A carga causará um momento de rolagem ou arfagem no módulo linear?

【Velocidade】

Velocidade e aceleração também afetam a seleção de um sistema de movimento linear. Uma carga aplicada cria forças muito diferentes no sistema durante a aceleração e a desaceleração do que em velocidade constante. O tipo de perfil de movimento – trapezoidal ou triangular – também deve ser considerado, pois a aceleração necessária para atingir a velocidade ou o tempo de ciclo desejados será determinado pelo tipo de movimento requerido. Um perfil de movimento trapezoidal significa que a carga acelera rapidamente, move-se a uma velocidade relativamente constante por um período de tempo e, em seguida, 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 acionamento linear apropriado - fuso de esferas, correia ou motor linear.

Perguntas-chave a serem feitas:

* Qual 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 de movimento é trapezoidal ou triangular?

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

【Viagem】

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

Perguntas-chave a serem feitas:

* Qual é a distância ou amplitude de movimento?

* Quanta ultrapassagem pode ser necessária em uma parada de emergência?

【Precisão】

Precisão é um termo amplo frequentemente usado para definir a precisão de deslocamento (como o sistema se comporta ao se mover do ponto A ao ponto B) ou a precisão de posicionamento (quão próximo o sistema atinge a posição alvo). Também pode se referir à repetibilidade, ou quão bem o sistema retorna à mesma posição ao 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 superdimensionado para atingir um grau de precisão que pode ser desnecessário. O principal motivo para considerar os 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 determinada pela aplicação.

Perguntas-chave 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 LOSTPED?

【Ambiente】

O 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 significativamente a vida útil de um sistema de movimento linear. Opções como faixas de vedação e revestimentos especiais podem evitar danos causados ​​por esses fatores ambientais.

Por outro lado, os engenheiros precisam considerar como o sistema de movimento linear afetará o ambiente. Borracha e plástico podem liberar partículas. Lubrificantes podem se tornar aerossolizados. Peças móveis podem gerar eletricidade estática. Seu produto aceita esses contaminantes? Opções como lubrificação especial e pressão de ar positiva podem tornar o módulo ou atuador adequado para uso em uma sala limpa.

Perguntas-chave 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. Além disso, a quantidade de tempo em 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 mais tarde.

Perguntas-chave a serem feitas:

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

* Quanto tempo o sistema precisa durar?