Yapı, bileşenler, elektronik kablolama, sürdürülebilirlik.

Mekanik, elektrik, programlama ve kontrol mühendisliğini bir araya getirmek zahmetsiz değildir. Ancak teknolojinin entegre edilmesi ve bu beş alana odaklanmak, süreci basitleştirebilir ve mekaniklerin kolaylaştırılmasını sağlayabilir.

Günümüzün hızlı tempolu ürün geliştirme döngüleri ve teknolojideki hızlı ilerlemeler, daha fazla disiplinli mühendislik ihtiyacını artırdı. Makine mühendisi sadece donanıma, kablo ve devre kartlarındaki elektrik mühendisi ve yazılım ve algoritmik programlama üzerindeki kontrol mühendisi üzerine konsantre olabildiğinde, bu alanları tam bir hareket çözümü için bir odak yaratan bu alanları bir araya getirir. Gelişmeler ve her üç alanın hepsinin entegrasyonu, mekanik tasarım tasarımı düzenler.

Endüstriyel kullanımlar ve üretim için robotik ve çok eksenli Kartezyen sistemlerde ilerlemeleri, kiosklar ve dağıtım sistemlerindeki tüketici pazarları için otomasyon ve 3D yazıcıların ana akım kültüre hızlı kabul edilmesini sağlayan bu basitleştirmedir.

İşte bir araya getirildiğinde daha kolay mekanik tasarımı ile sonuçlanan beş temel faktör.

1. Entegre doğrusal kılavuzlar ve yapı

Makine tasarımında, yatak ve doğrusal kılavuz montajları çok uzun süredir, genellikle bir hareket sisteminin mekaniği sonradan düşünülür. Bununla birlikte, malzeme, tasarım, özellikler ve üretim yöntemlerindeki ilerlemeler, yeni seçenekleri dikkate almayı değerli kılar

Örneğin, üretim işlemi sırasında paralel raylara yerleştirilmiş önceden yapılandırılmış hizalama, daha az bileşen, daha fazla hassasiyet ve bir rayın uzunluğu boyunca daha az değişken nedeniyle daha az maliyet anlamına gelir. Bu paralel raylar da kurulumu iyileştirir, çünkü birden fazla bağlantı elemanı ve manuel hizalama ortadan kaldırılır.

Geçmişte, bir mühendisin seçtiği doğrusal kılavuz sistemi ne olursa olsun, gerekli sertlik için montaj plakalarını, destek raylarını veya diğer yapıları da dikkate almaları gerektiği neredeyse bir garantiydi. Daha yeni bileşenler destek yapılarını doğrusal rayın kendisine entegre eder. Bireysel bileşen tasarımından tasarlanmış tek parçalı tasarımlara veya entegre alt montajlara geçiş, bileşen sayısını azaltırken maliyet ve işçiliği de azaltır.

2. Güç iletim bileşenleri

Doğru sürücü mekanizmasını veya güç iletim bileşenlerini seçmek de bir faktördür. Doğru hızı, torku ve hassas performansın motor ve elektroniklerle dengelenmesini içeren seçim işlemi, her bir tahrik türünün üretebileceği sonuçları anlamakla başlar.

Dördüncü viteste çalışan bir otomobildeki şanzıman gibi, kemer sürücüleri, uzatılmış uzunlukta strokların üzerindeki en yüksek hızların gerekli olduğu uygulamalar. Performans spektrumunun karşı ucunda, güçlü bir ilk ve ikinci vitese sahip güçlü bir otomobil gibi top ve kurşun vidalar bulunur. Hızlı başlangıçlarda, duraklarda ve yön değişikliğinde mükemmelleşirken iyi bir tork sunarlar. Grafik, kayışların hızı ve vidaların torku arasındaki farkları gösterir.

Doğrusal ray ilerlemelerine benzer şekilde, önceden tasarlanmış hizalama, kurşun vidalı tasarımın dinamik uygulamalarda daha fazla tekrarlanabilirlik sağlamak için ilerlediği başka bir alandır. Bir kuplör kullanırken, hassasiyeti ve yaşamı azaltan “sallanmayı” ortadan kaldırmak için motora dikkat edin ve vida hizalaması yapın. Bazı durumlarda, kuplör tamamen ortadan kaldırılabilir ve vida doğrudan motora yapıştırılabilir, doğrudan mekanik ve elektriksel birleştirilir, bileşenleri ortadan kaldırır, maliyeti ve hassasiyeti artırır.

3. Elektronik ve kablolama

Hareket kontrol uygulamalarında elektronik konfigürasyonlar için geleneksel konfigürasyonlar, tüm bileşenleri bir araya getirmek ve barındırmak için dolaplar ve montaj donanımı ile birlikte karmaşık kablo düzenlemeleri içerir. Sonuç, genellikle ayarlanması ve bakımı zor olmasıyla optimize edilmeyen bir sistemdir.

Ortaya çıkan teknolojiler, sürücü, denetleyici ve amplifikatörü doğrudan “akıllı” bir motora yerleştirerek sistem avantajları sunar. Ek bileşenleri barındırmak için gereken alan da ortadan kaldırılmamakla kalmaz, aynı zamanda genel bileşen sayısı kesilir ve konektör ve kablolama sayısı basitleştirilir, bu da maliyet ve emek tasarrufu sırasında hata potansiyelini azaltır.

4. Üretim için tasarlanmış (DFM)

• Braketleştirme

Entegre tasarımların daha kolay demiryolu montajı ile birlikte, 3D baskı gibi deneyim ve gelişmekte olan teknolojiler, prototip mekanik ve robotik montajlar oluşturma yeteneğinizi DFM standartlarına göre artırır. Örneğin, hareket sistemleri için özel konektör braketleri genellikle bir araç odası veya imalat mağazası aracılığıyla işlemek için maliyetli ve zaman alıcı olmuştur. Bugün, 3D baskı, bir CAD modeli oluşturmanızı, 3D yazıcıya göndermenizi ve zamanın bir kısmında ve maliyetin bir kısmında kullanılabilir bir model parçasına sahip olmanızı sağlar.

• Konnektörleşme

Zaten kapsanmış olan DFM'nin bir başka alanı, elektronikleri doğrudan motora koyan ve montajı kolaylaştıran akıllı motorların kullanılmasıdır. Buna ek olarak, konektör, kablolama ve kablo yönetimini tek bir pakete entegre eden, montajı basitleştiren ve geleneksel, ağır, plastik zincir tipi kablo taşıyıcılarına olan ihtiyacı ortadan kaldıran yeni teknolojiler.

5. Uzun süreli sürdürülebilirlik

Yeni teknolojiler ve tasarımdaki ilerlemeler sadece ön üretilebilirliği etkilemekle kalmaz, aynı zamanda bir sistemin devam eden sürdürülebilirliğini de etkileyebilir. Örneğin, denetleyiciyi ve sürücüyü motorun hareket ettirmesi, ihtiyaç duyulabilecek sorunları gidermeyi basitleştirir. Motor ve elektroniklere erişim düzenli ve basittir. Ek olarak, birçok sistem artık uzaktan teşhis yapmak için hemen hemen her yerden erişime izin veren ağa bağlı olabilir.