Структура, компоненты, электроника, проводка, обслуживаемость.

Объединение механического, электрического, программирования и инженерии управления не легко. Но интеграция технологических достижений и сосредоточение внимания на этих пяти областях может упростить процесс и гарантировать, что мехатроника сделана проще.

Сегодняшние циклы разработки продуктов и быстрые достижения в области технологий вызвали необходимость в большей междисциплинированной технике. Если после того, как инженер -механик мог бы сосредоточиться исключительно на оборудовании, инженер -электрик на платах проводки и проводки, а также инженер управления в программном обеспечении и алгоритмическом программировании, область мехатроники объединяет эти области, создавая фокус для полного решения для движения. Достижения в входе и интеграция всех трех полей вместе, оптимизируйте дизайн мехатроники.

Именно это упрощение способствует достижениям в робототехнике и многоосевых картезианских системах для промышленного использования и производства, автоматизации для потребительских рынков в киосках и системах доставки, а также быстрое принятие 3D-принтеров в основную культуру.

Вот пять ключевых факторов, которые при совокупности приводят к более простому дизайну мехатроники.

1. Интегрированные линейные гиды и структура

В дизайне машины подшипник и линейные направляющие сборы были вокруг так долго, что часто механика системы движения рассматривается как запоздалая мысль. Однако достижения в области материалов, дизайна, функций и производства делают стойкостью для рассмотрения новых вариантов

Например, предварительно инженерное выравнивание, встроенное в параллельные рельсы во время производственного процесса, означает меньшую стоимость из-за меньшего количества компонентов, большей точности и меньшего количества переменных в игре по длине рельса. Такие параллельные рельсы также улучшают установку, поскольку устраняются несколько крепеж и ручной выравнивание.

В прошлом это была почти гарантия того, что любая линейная система, которую выбрал инженер, им также приходилось рассмотреть монтажные пластины, опорные рельсы или другие конструкции для необходимой жесткости. Новые компоненты интегрируют опорные структуры в саму линейную рельс. Этот сдвиг от индивидуальной конструкции компонентов к инженерным цельным конструкциям или интегрированным суб-сборникам уменьшает количество компонентов, а также сокращает стоимость и рабочую силу.

2. Компоненты передачи мощности

Выбор правильного механизма привода или компонентов передачи мощности также является фактором. Процесс отбора, который включает в себя сбалансирование правильной скорости, крутящего момента и точных характеристик с двигателем и электроникой, начинается с понимания того, что может производить каждый тип привода.

Подобно трансмиссии в автомобиле, работающем на четвертой передаче, приложения для ременных приводов подходят, где требуются максимальные скорости над усиленными ударами длины. На противоположном конце спектра производительности находятся шариковые и свинцовые винты, которые больше похожи на автомобиль с мощной отзывчивой первой и второй передачей. Они предлагают хороший крутящий момент, преуспевая в быстрых запусках, остановки и изменении направления. Диаграмма показывает различия между скоростью ремней и крутящим моментом винтов.

Подобно линейным достижениям железной дороги, предварительно инженерное выравнивание является еще одной областью, где конструкция свинцового винта продвинулась для обеспечения большей повторяемости в динамических приложениях. При использовании соединителя обратите внимание на выравнивание двигателя и винтовой выравнивание, чтобы устранить «колебание», что снижает точность и жизнь. В некоторых случаях муфт может быть полностью устранен, а винт прикреплен непосредственно к двигателю, напрямую объединяя механические и электрические, устраняя компоненты, повышение жесткости и точности, одновременно снижая стоимость.

3. Электроника и проводка

Обычные конфигурации для приложений для управления электроникой в ​​движении включают сложные условия проводки, а также шкафы и монтажное оборудование для сборки и размещения всех компонентов. Результатом часто является система, которая не оптимизирована наряду с трудностями для корректировки и обслуживания.

Новые технологии предлагают системные преимущества, размещая драйвер, контроллер и усилитель непосредственно на «умный» двигатель. Мало того, что пространство, необходимое для размещения дополнительных компонентов, устранено, но общее количество компонентов обрезано, а количество разъемов и проводки упрощаются, что снижает потенциал для ошибок при экономии стоимости и труда.

4. Разработано для производства (DFM)

• Кроншету

Наряду с более легкой железнодорожной сборкой интегрированных дизайнов, опыта и новых технологий, таких как 3D -печать, увеличивают вашу способность создавать прототип мехатронных и роботизированных собраний в соответствии с стандартами DFM. Например, нестандартные соединительные кронштейны для систем движения часто были дорогостоящими, и занимает много времени для обработки через инструментальную комнату или магазин изготовления. Сегодня 3D -печать позволяет создавать модель CAD, отправить ее на 3D -принтер и иметь полезную модельную часть за долю времени и за долю от стоимости.

• Коннекторизация

Другая область DFM, которая уже была покрыта, - это использование Smart Motors, которые размещают электронику непосредственно на двигатель, что облегчает сборку. В дополнение к этому, новые технологии, которые интегрируют разъемы, кабель и управление кабелями в один пакет, упрощают сборку и устраняют необходимость традиционных, тяжелых пластиковых кабельных носителей типа цепочки.

5. долгосрочная обслуживаемость

Новые технологии и достижения в области проектирования не только влияют на производительность передовой, но также могут повлиять на постоянную обслуживаемость системы. Например, перемещение контроллера и привод на борту мотор упрощает любые устранения неполадок, которые могут потребоваться. Доступ к двигателю и электронике не загроможден и прост. Кроме того, теперь многие системы могут быть сетевыми, позволяющими получить доступ практически из любого места для выполнения удаленной диагностики.