Como "perdido" pode ajudar?

Desde manuseio de embalagens e materiais até fabricação de semicondutores e montagem automotiva, praticamente todos os processos de fabricação incorporam algum tipo de movimento linear e, à medida que os fabricantes se familiarizam com a flexibilidade e a simplicidade de sistemas de movimento linear modulares, esses sistemas- se um, dois ou completos Os sistemas de robótica cartesiana de treeaxis - estão entrando em áreas de produção.

Um erro comum que os engenheiros e designers cometem ao dimensionar e selecionar sistemas de movimento linear é ignorar os requisitos críticos de aplicativos no sistema final. Isso pode levar a reprojetos dispendiosos e reformular no pior caso, mas também pode resultar em um sistema de engenharia excessivamente mais caro e menos eficaz do que o desejado. Com tantas soluções possíveis, é fácil ficar sobrecarregado quando encarregado de projetar um sistema de movimento linear. Quanta carga o sistema precisará lidar? Quão rápido ele precisará se mover? Qual é o design mais econômico?

Todas essas questões e mais foram consideradas quando o grupo Linear Motion and Assembly Technologies do Bosch Rexroth desenvolveu "Lostped", um acrônimo simples que guia o engenheiro ou designer na coleta das informações necessárias para especificar os componentes ou módulos de movimento linear apropriados em qualquer aplicação.

O que está perdido?

Perdido significa carga, orientação, velocidade, viagem, precisão, ambiente e ciclo de trabalho. Cada letra do acrônimo perdido representa um fator que deve ser considerado ao dimensionar e selecionar um sistema de movimento linear. Por exemplo, a carga impõe diferentes demandas no sistema de rolamentos durante a aceleração e desaceleração do que durante os movimentos constantes de velocidade. À medida que as soluções de movimento mais lineares passam de componentes individuais para completar o módulo linear ou sistemas cartesianos, as interações entre os componentes do sistema - ou seja, guias de rolamentos lineares e parafuso de bola, correia ou motor linear - tornam -se mais complexos, e o design do sistema certo se torna mais desafiador . O acrônimo perdido pode ajudar os designers a evitar erros, simplesmente lembrando -os de considerar todos os fatores inter -relacionados durante o desenvolvimento e a especificação do sistema.

Como usar perdido

Abaixo estão as descrições de cada fator perdido, bem como perguntas -chave a serem feitas ao determinar os critérios para dimensionar e selecionar um sistema de movimento linear.

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 de impulso nas aplicações de perfuração, prensagem ou acionamento de parafuso. Outras aplicações encontram uma carga constante, como um aplicativo de manuseio de bolacha semicondutor, no qual um Foup (POD unificado de abertura frontal) é transportado de baía para baía para entrega e pick-up. Um terceiro tipo é definido por cargas variadas, como um pedido de distribuição médica, onde o reagente é depositado em uma série de pipetas uma após a outra, resultando em uma carga mais leve em cada etapa.

Ao considerar a carga, também vale a pena dar uma olhada em que tipo de ferramenta estará no final do braço para pegar ou carregar a carga. Embora não estejam especificamente relacionados à carga, os erros aqui podem ser caros. Por exemplo, se uma peça de trabalho altamente sensível for recolhida em um aplicativo de pick-and-plástico, ela poderá ser danificada se o tipo errado de garra for usado.

Perguntas -chave a fazer:

• Qual é a fonte da carga e como ela é orientada?
• Existem considerações especiais de manuseio?
• Quanto peso ou força devem ser gerenciados?
• A força é uma força descendente, força de decolagem ou força lateral?

ORIENTAÇÃO

A orientação, ou posição relativa ou direção em que a força é aplicada, também é importante, mas geralmente é esquecida. Alguns tipos de módulos ou atuadores lineares podem lidar com uma carga inferior/ para cima do que a carga lateral devido ao sistema de guia linear usado no design do módulo. Outros módulos, usando diferentes guias lineares, podem lidar com as mesmas cargas em todas as direções.

O Módulo Compacto Rexroth CKK, por exemplo, usa um sistema de trilho de esferas duplo para orientação e é chamado com frequência em aplicações que requerem cargas montadas laterais ou axiais. Como a maioria dos fornecedores de movimento linear de alta qualidade faz com que os módulos e atuadores lidem com várias situações, é importante garantir que os módulos especificados possam lidar com os requisitos de carga na orientação necessária para obter sucesso no aplicativo.

Perguntas -chave a fazer:

• Como o módulo linear ou o atuador é orientado?
• É horizontal, vertical ou de cabeça para baixo?
• Onde está a carga orientada em relação ao módulo linear?
• A carga causará um momento de rolagem ou pitch 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 durante um movimento constante de velocidade. O tipo de perfil de movimento - trapezoidal ou triangular - também deve ser considerado, pois a aceleração necessária para atender à velocidade desejada ou tempo de ciclo será determinada pelo tipo de movimento necessário. Um perfil de movimento trapezoidal significa que a carga acelera rapidamente, se move a uma velocidade relativamente constante por um período de tempo e depois diminui a velocidade. Um perfil de movimentação triangular significa que a carga acelera e desacelera rapidamente, como em aplicativos de retirada e retirada de ponto a ponto. A velocidade e a aceleração também são fatores críticos na determinação do acionamento linear apropriado, que normalmente é um parafuso de bola, uma correia ou um motor linear.

Perguntas -chave a fazer:

• Que velocidade ou tempo de ciclo deve ser alcançado?
• É uma velocidade constante ou velocidade variável?
• Como a carga impactará a aceleração e a desaceleração?
• O perfil de movimento é trapezoidal ou triangular?
• Qual unidade linear abordará melhor as necessidades de velocidade e aceleração?

VIAGEM

A viagem refere -se à distância ou amplitude de movimento. Não apenas a distância da viagem deve ser considerada, mas também oversavel. Permitir uma quantidade de “viagens de segurança” ou espaço adicional, no final do curso, garante a segurança do sistema em caso de uma parada de emergência.

Perguntas -chave a fazer:

• Qual é a distância (amplitude de movimento)?
• Quanta viagem pode ser necessária em uma parada de emergência?

PRECISÃO

A precisão é um termo amplo que é frequentemente usado para definir a precisão da viagem (como o sistema se comporta enquanto se move do ponto A para o ponto B) ou a precisão do posicionamento (quão intimamente o sistema atinge a posição alvo). Também pode se referir à repetibilidade. Compreender a diferença entre esses três termos - precisão da viagem, precisão do posicionamento e repetibilidade - geralmente é fundamental para garantir que o sistema atenda às especificações de desempenho e que o sistema não esteja supercompensando um alto grau de precisão que pode ser desnecessário.

O principal motivo para pensar nos requisitos de precisão é a seleção do mecanismo de acionamento: acionamento de correia, parafuso de bola ou motor linear. Cada tipo oferece trade-offs entre precisão, velocidade e capacidade de carga de carga, e a melhor opção é ditada principalmente pelo aplicativo.

Perguntas -chave a fazer:

• Qual a importância da precisão da viagem, a precisão e a repetibilidade do posicionamento no aplicativo?
• A precisão é mais importante que a velocidade ou outros fatores perdidos?

AMBIENTE

O ambiente refere -se às condições circundantes em que o sistema deverá operar. Por exemplo, temperaturas extremas podem afetar o desempenho dos componentes plásticos e a lubrificação dentro do sistema, enquanto a sujeira, os líquidos e outros contaminantes podem causar danos às pistas de rolamentos e a elementos de carga.

Este é um fator de desempenho muitas vezes esquecido, mas que pode influenciar bastante a vida de um sistema de movimento linear. Opções como tiras de vedação e revestimentos especiais podem ajudar a evitar danos desses fatores ambientais. Além disso, opções como lubrificação especial e pressão positiva do ar podem tornar o módulo ou atuador adequado para uso em uma aplicação de sala limpa.

Perguntas -chave a fazer:

• Que tipos de riscos ou contaminantes estão presentes - temperaturas extremas, sujeira, poeira, líquidos etc.?
• Por outro lado, o próprio sistema de movimento linear é uma fonte potencial de contaminantes para o meio ambiente (ESD, lubrificantes ou partículas)?

Ciclo de serviço

Ciclo de trabalho é a quantidade de tempo necessária para concluir um ciclo de operação. Em todos os atuadores lineares, os componentes internos geralmente determinam a vida útil do sistema final. A vida dentro de um módulo, por exemplo, é diretamente afetada pela carga aplicada e pelo ciclo de trabalho que o rolamento experimentará. Um sistema de movimento linear pode ser capaz de atender aos seis fatores anteriores, mas se estiver continuamente 24 horas por dia, sete dias por semana, morrerá muito mais cedo do que se executar apenas oito horas por dia, cinco dias por semana. 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 e o custo da propriedade do sistema. Esclarecer esses problemas com antecedência pode economizar tempo e agravamento posteriormente, uma vez que peças de desgaste como cintos podem ser facilmente abastecidas para substituição.

Perguntas -chave a fazer:

• Com que frequência o sistema está em uso, incluindo algum tempo de permanência entre golpes ou movimentos?
• Quanto tempo o sistema precisa durar?

Algum conselho final

Além de perder, os designers devem consultar um distribuidor respeitável ou o departamento de engenharia de aplicativos do fabricante. Esses recursos geralmente têm experiência com centenas de aplicações, muitas semelhantes ao aplicativo em questão. Portanto, eles podem economizar tempo substancial e fazer sugestões de economia de custos, antecipando possíveis problemas. Afinal, o objetivo final é obter o melhor sistema de movimento linear possível com o menor custo de propriedade; Os engenheiros de aplicativos qualificados familiarizados com o Lostped podem garantir que seus clientes obtenham exatamente isso.