Если вы создаете машины, вы, вероятно, работаете с приводами и стадиями позиционирования каждый день. Но действительно ли вы получаете лучшую производительность или самую низкую стоимость владения этими движением? Ответ не может быть тем, что вы ожидаете.

Слишком часто инженеры думают о этапах или приводах как просто еще один предмет на Билле о материалах. Пока устройство движения номинально соответствует желаемому позиционированию, силе, полезной нагрузке, скорости и стоимости, это хорошо.

При простых требованиях к движению этот подход к выбору стадии или привода может дать приемлемые результаты. Тем не менее, машины со сложными требованиями механического движения получат выгоду от встроенной стратегии проектирования движения. Вместо коллекции электромеханических компонентов, которые могут хорошо работать или не работать вместе, встроенные системы движения функционируют как истинные подсистемы машины.

Встроенные системы движения спроектированы для того, чтобы вписаться в предопределенное физическое пространство на машине и привязать систему управления движением машины, готовые принять команды из компьютерного интерфейса верхнего уровня, карты управления или ПЛК. В самых простых, встроенные системы движения могут состоять из чуть больше, чем сцены или привода, который был соединен, чтобы упростить установку. В их самых сложных, эти подсистемы движения простираются от распиновки до полезной нагрузки. Они охватывают не только само устройство движения, но и все, что он несет.

По сравнению с компонентным подходом к движению машины, встроенное движение предлагает некоторые убедительные преимущества:

Механические характеристики

Даже когда они используют ту же стадию или привод, встроенные системы движения обычно превосходят компонентные системы движения. Причина, по которой сводится к опыту применения и сборки. Хороший встроенный поставщик движений будет иметь многолетний опыт решения проблем с сложными позиционированием и набор проверенных строительных блоков движения, которые можно настроить для выполнения задачи. Они будут иметь интимное понимание того, как динамика этапа, архитектура управления движением и операционная среда повлияет на требования позиционирования.

Что касается сборки, у многих строителей машин не хватает квалифицированных техников, специализированных светильников, лазерных интерферометров и других метрологических систем, необходимых для выравнивания наиболее точных многоаксированных стадий, которые часто имеют допуски выравнивания оси и оси, измеренные в микронах.

Управление опытом

Встроенные системы движения могут или не могут отправлять с помощью управления движением, в зависимости от требований клиента. Но стратегия управления всегда должна быть частью встроенного уравнения движения. Хороший встроенный поставщик движения будет иметь обширное знание того, как различные платформы управления движением и их кинематические возможности будут взаимодействовать с механическими системами движения. Эти знания могут позволить нам подтолкнуть конверт на то, что возможно с точки зрения динамических возможностей, таких как приемлемые коэффициенты несоответствия инерции.

Надежность

При вводе в эксплуатацию новой системы движения некоторые из наиболее распространенных проблем возникают потому, что индивидуальные, казалось бы, незначительные компоненты не работают должным образом - или не могут работать должным образом друг с другом. Например, один неисправный разъем или неправильный провод может оставить даже лучшую стадию движения неподвижной. Встроенные системы движения избегают этого типа сбоя, поскольку они собираются и протестируются в качестве системы перед интеграцией на производственной машине. С системами движения, состоящими из отдельных компонентов, небольшие сбои и несовместимость могут оставаться незамеченными, пока производственная машина не сойдет.

Снижение затрат

Встроенные системы движения обычно стоят на 25-50% меньше, чем их аналоги на основе компонентов. Частично, эта экономия происходит от возможности уменьшать количество деталей - например, за счет проектирования в скобках, разъемах и других компонентах. Снижение затрат может взлететь до 50%, когда вы учитываете все составные компоненты затрат, связанные со строительством и установкой системы движения. К ним относятся расходы, связанные с проектированием дизайна, запасы, время на рынке и многое другое.

Многие типы приложений могут пожинать преимущества встроенного движения. Мы реализовали этот подход на десятках полупроводниковых, мокрой скамейки, лазерной резки, упаковки и лабораторных автоматов.

Скрытые затраты на системы движения

Компонентные системы движения имеют ряд скрытых затрат, которые могут быть устранены с помощью встроенного движения подхода, в том числе:

1. Затраты на рынок. Встроенные системы движения, которые по своей природе поддерживают одновременную инженерию, могут сбрить недели или даже месяцы от времени разработки сложной машины.
2. Программа, производство и затраты на управление материалами. Встроенные системы движения отправляют в качестве единого предмета биографического билета, исключая сотни деталей, которые будут заказаны, инвентаризированы и собраны.
3. Производственные затраты. Системы точных движений требуют квалифицированных техников сборки и специализированного производственного оборудования, которое может быть трудно оправдать затратами при меньшем использовании.
4. Затраты на гарантию и неудачу. Хороший встроенный поставщик движения гарантирует их системы от провалов и выйти за свою работу, что снижает риск OEM.

Эта нетрадиционная машина с ЧПУ имеет все отличительные признаки идеального встроенного движения. Это требовалось:

1. Как элементы управления, так и механическая экспертиза.Вступление в брак с механической системой с помощью элементов управления и усилителей, которые поддерживают сложную кинематику для полярного движения, потребовалось системный подход и месяцы тестирования. Мы также должны были разработать набор методов выравнивания и инструментов для создания этой новой системы ЧПУ.

2. Компактный дизайн, легкая интеграция.Пространство было в премии на этой машине ЧПУ размером на рабочем столе. Конструкция Rotary Rotary Servo Module, которая оснащена большим беспрепятственным через отверстие, позволила нам эффективно использовать доступное пространство. 100-мм через отверстия позволили легко донести подачу воздуха прямо к шпинделю, внедрили материальный индексатор на стороне заготовки и установил все необходимые подключения к питанию.

3. Сдерживание затрат.Одним из интересных аспектов этой встроенной системы движения является то, что она не более сложная, чем должна быть. Основное функциональное требование связано с отделкой поверхности, а не точностью позиционирования. Потребности в позиционировании на самом деле довольно скромные, по крайней мере, наши стандарты. Таким образом, мы смогли отказаться от прямого чтения кодеров и запустить всю систему в режиме открытого петли. Это сэкономило нашему клиенту тысячи долларов на машину.

Начало работы со встроенным движением

Прыжок от компонентных систем движения на встроенные системы движения может показаться прыжком веры. В конце концов, вы будете аутсорсингом управления движением поставщику.

Если вы выберете правильного поставщика, аутсорсинг окупится с улучшением производительности и надежности. Расходы также упадут, поскольку подсистемы движения поступят к вашему заводу, полностью проверенной, гарантийной и готовой к вашей машине.