Строительство приводов движения и этапов от царапины заставляет дизайнеров заказать, инвентаризацию и собирать сотни частей. Это также увеличивает время на рынок и требует техников и специализированного производственного оборудования. Альтернативой является упорядоченное предпринимаемые движения.

Стадии и приводы часто являются просто предметами на билле материала машины. Если они обеспечивают правильную силу, полезную нагрузку, позиционирование и скорость, строителям машины не нужно тратить время на то, чтобы уделять им дополнительного рассмотрения. Но компании могут фактически улучшить свои машины, используя Preengineed Stages и приводы.

Подобные стадии, подобные этому сервоприводу, обычно стоит на 25-50% меньше, чем их аналоги на основе компонентов, благодаря снижению количества деталей, особенно скобков и разъемов. Они также сокращают затраты, связанные с дизайном и поддержанием запасов.
Правильно подсистемы движения в соответствии с определенным физическим пространством и привязаны к элементам управления машиной. Они обычно принимают команды из компьютерного интерфейса верхнего уровня, карты управления или ПЛК. Самые простые плановые системы состоят из чуть больше, чем привод и разъемы. Сложные стадии Preengineed добавляют элементы управления и даже конечные эффекторы для перемещения полезных нагрузок.

Пингинированные этапы часто превосходят компонентные системы, потому что они настроены. Напротив, у многих строителей машин нет квалифицированных техников, светильников, лазерных интерферометров и другого оборудования для выравнивания этапов (которые часто имеют допуски выравнивания оси до оси, измеренные в микронах).

Стратегия управления определяет некоторые из дизайна, поэтому предварительно инженерные этапы не всегда следуют традиционным правилам дизайна. Рассмотрим несоответствие инерции. Типичное правило состоит в том, чтобы сохранить отношение инерции полезной нагрузки к моторной инерции ниже 20: 1, чтобы избежать проблем при использовании предустановленных усилий усиливающихся усилителей и моторных комбинаций. Но многие стадии с приготовлением к Pengineed имеют соотношение до 200: 1 (или даже 4500: 1 на роторных таблицах) и все еще делают точные движения без перехвата. Здесь производитель динамически изменяет настройку сцены и проверяет их физическими тестами. Это позволяет меньшим двигателям делать работу.

Роторные стадии, подобные этой, обычно используются для позиционирования, но также подходят для машин с ЧПУ. Машины, которые используют Preengineed Stages, больше всего-это слитые полупроводниковые, мокрые распаки, лазерные выреза, упаковку и лабораторную автоматизацию.
Пингинированные этапы также надежны. При вводе в эксплуатацию новых систем движения индивидуальные, казалось бы, незначительные компоненты, не работают должным образом вместе. Например, неисправный разъем может снять целую машину. Пингинированные этапы собираются и протестируются до того, как они будут помещены в машины, чтобы этого не произошло.

Пример: линейное движение
Рассмотрим приложение, в котором линейный диск делает два разных хода. Одним из них является длительное путешествие со скоростью 400 мм/с, а другой-высокоскоростная бегуна 13 мм, которая должна оседать в пределах 10 мкм от целевой позиции в 150 мсек. Перемевающая масса составляет 38 кг с целевой двунаправленной точностью ± 5 мкм на основе обратной связи от оптического линейного энкодера 1 мкм.

Традиционные шариковые этапы XY недостаточно точны, если только строитель не выберет дорогие версии с нулевым складом. Линейные двигатели являются еще одним вариантом, но для этого приложения будет большим и дорогим, так как только длинная моторная катушка будет соответствовать требованию для 300 N непрерывной силы. Длиная катушка также потребует масштабных изменений в общем дизайне, что делает ее на 50% дороже, чем другие варианты.

Эта стадия MultiAxis на основе линейных приводов сервобельных линейных приводов на основе сервоприводов проверяется до добавления его в машину производителя полупроводника. Сцена имеет нулевую обратную реакцию, поэтому дизайнер может настроить элементы управления на динамические требования. Это полезно, потому что единственный способ сделать быстрые движения индекса на этой машине-это закрыть серволюсные раны с помощью линейного энкодера, который требует беспрепятственной трансмиссии от двигателя к полезной нагрузке.
В отличие от этого, предпринятая стадия, основанная на приводах, управляемых ремнями, экономична. Он не нуждается в управлении с двумя петлями, потому что он может обойтись с одним контуром, используя только линейный кодер. Привод также имеет высокое механическое демпфирование, которое позволяет контролям иметь высокие усиления настройки (до четырех раз превышает скорость и позиционные усилия) в течение короткого времени оседания. Напротив, линейные двигатели должны имитировать демпфирование в электронике сервоамплификатора, которая уменьшает возможное усиление позиционирования.

Пример: вращение движения
Рассмотрим еще одно приложение-трехсо осевой настольный фрезерный аппарат. Они обычно используют системы линейного движения для позиционирования режущего инструмента. Напротив, приготовленная стадия сочетает в себе роторное и линейное позиционирование. Здесь два вращающихся устройства, управляемых ремнями, несут нагрузки на вращающиеся подшипники большого диаметра и лицом друг к другу. Один несет веретено в шпинделе с воздушным управлением 150 000 об / мин. Другой удерживает заготовку и вращается на 180 °, чтобы режущий инструмент мог достичь любой точки на поверхности заготовки в объеме 40 × 40 × 40 мм.

Эта фрезеровая машина с ЧПУ использует предварительную стадию, которая не более сложна, чем должна быть. Применение нуждается в хорошей поверхности, а не точностью позиционирования, поэтому выступают в кодере и запускают открытый цикл (потенциально экономя тысячи долларов на машину).
Линейный привод, управляемый винтом, управляет линейной осью, но позволяет вращению с режущими головками транслировать аксиально относительно устройства, удерживающего заготовку. Все три устройства движутся синхронизированы. Линейная ось обрабатывает позиционирование оси Z и приводит режущий инструмент на поверхность заготовки.

Роторная конструкция жесткая, что помогает конструкции удовлетворить допуски обработки. Вариант смазанной жизни уменьшает возможность загрязнения, а эффекторы на обоих вращающихся этапах простираются через простые вращающиеся уплотнения в стене камеры резки. Уплотнения защищают внутреннюю работу от резки жидкости и летающей керамической пыли. Напротив, этапы XYZ требуют громоздких сильфонов и крышек Armadillo.

В вращательном позиционировании режущего инструмента и заготовки используются полярные координаты, а не декартовые (как это типично для кинематики ЧПУ). Контроллер принимает команды xyz G-Code и преобразует их в полярные координаты в режиме реального времени. Преимущество? Роторное движение лучше линейного для создания гладких поверхностных отделений, потому что даже лучшие линейные подшипники и шариковые винты «грохот», когда шарики циркулируют и из нагруженного состояния. Этот грохот отражается через систему движения и может отображаться на части как периодические вариации качества поверхности.