Doğruluk ve tekrarlanabilirlik, Kapasite, Seyahat uzunluğu, Kullanım, Ortam ortamı, Zamanlama, Yönelim, Oranlar.

Tüm önemli parametreleri hatırlamak için anımsatıcı AKTÜATÖR'ü (doğruluk, kapasite, hareket uzunluğu, kullanım, ortam ortamı, zamanlama, yönlendirme ve hızların kısaltması) kullanarak doğrusal motorlu bir aktüatörün nasıl doğru şekilde belirlenip boyutlandırılacağına dair bazı ipuçları burada verilmiştir.

Belirli bir uygulama için doğru aktüatörün seçilmesi kolay bir iş gibi görünebilir. Bununla birlikte, güvenilir bir aktüatörün seçilmesi bazı mühendislerin ve sistem entegratörlerinin düşündüğünden daha fazlasını gerektirir. Kötü performans gösteren aktüatörler genellikle temel spesifikasyon hatalarından kaynaklanır.

Güvenilir ve tekrarlanabilir doğrusal hareket elde etmek için amaç, dört alt sistemden oluşan yüksek kaliteli bir aktüatör kurulumunun özel gereksinimlerini karşılamaktır:

1. Tüm aktüatör bileşenlerini fiziksel bir alanda doğru bir şekilde sabitleyebilen ve aktüatörü çalışma alanında tutmanın bir yolunu sağlayan yapısal bir sistem

2. Bireysel bileşenlerden oluşan aktarma organlarından oluşan dönerden doğrusala hareket dönüştürücü

3. Taşıyıcıyı minimum sürtünme ve maksimum yük kapasitesi ve ömrü ile düz bir çizgide doğru şekilde yönlendiren doğrusal bir aşınma elemanı

4. İş parçasını, tutucuyu, kamerayı, optikleri veya diğer yükü güvenli bir şekilde tutan hareketli bir taşıyıcı

1. tasarım hedefi:

Doğruluk ve tekrarlanabilirlik

Bir tasarım mühendisi, bir aktüatörün hareket için ne sunması gerektiğini tanımlamak için zaman ayırmadığı sürece, muhtemelen sistem için gereğinden fazla spesifikasyon yapacak veya fazla ödeme yapacaktır. Doğruluk ve tekrarlanabilirliğin ne kadar farklı olduğu konusunda herhangi bir yanlış anlama varsa bu özellikle doğrudur. Çoğu aktüatör uygulamasında tekrarlanabilirlik mutlak doğruluktan daha önemlidir.

Tekrarlanabilirlik tek yönlü veya çift yönlü olabilir; dolayısıyla bir sistemin aynı yönden veya her iki yönden yaklaşıldığında bir komut konumu elde etme yeteneğini ölçer. Doğruluğu etkileyen iki ana özellik hareket ve konumlandırmadır. Doğruluğu mikron birimleri veya bir inçin binde biri cinsinden belirtmek yaygındır.

Örneğin, doğrusal bir aktüatörün üzerinde kıskaç bulunan bir robot hayal edin. Aktüatör, robotu çeşitli konumlara hareket ettirerek tutucunun kasaları kavrayabilmesini ve paletlerin üzerine yerleştirebilmesini sağlar. Bu hareketin tekrarlanabilir olması ve robotun istenilen konuma getirilmesi için oldukça doğru olması gerekir; ancak kesin doğruluk gerekli değildir. Genel bir kural olarak, aktüatörlerin yer aldığı hat sonu paketleme operasyonlarının çoğunda ± 50 µm'ye kadar konumlandırma tekrarlanabilirliği kabul edilebilir olandan daha fazladır. Daha hassas konumlandırma gerektiren uygulamalar için doğrusal bir kodlayıcı eklemeyi düşünün.

2. tasarım hedefi:

Kapasite

Aktüatörün dayanması gereken yükleri, momentleri ve kuvvetleri düşünün. Bunlar şunları içerir:

• statik yük

• dinamik yük

• bükülme momenti

• itme

Kurulum ne olursa olsun, aktüatörün iç yapısının yük kapasitesi üzerinde doğrudan etkisi vardır. Bazı üreticiler, yüksek hızlarda ağır yükleri kaldıracak aktüatörler tasarlayıp üretirken, diğerleri yüksek hızlarda hafif yükleri destekleyecek şekilde üretiliyor. Uygulama ayrıntılarını bilmek doğru tasarımı seçmek için kritik öneme sahiptir. İpucu: Aktüatörleri karşılaştırırken, elma-elma karşılaştırması yapmak için yukarıda belirtilen spesifikasyon birimlerine (SI, US veya İngiliz birimleri) dikkat edin.

Endüstriyel hizmet aktüatörleri yüksek sertliğe sahiptir ve altı serbestlik derecesinden beşinde maksimum yük kapasitesinin üstesinden gelir ve altıncı eksende düşük sürtünmeli harekete izin verir.

3. tasarım hedefi:

Seyahat uzunluğu

Bir aktüatörün milimetre veya inç cinsinden ölçülen stroku, aktüatörü hareket ettirmesi gereken mesafedir. Bununla birlikte, toplam hareketin, sert duruştan sert duruşa mesafe olarak da bilinen bir güvenlik vuruşunu içermesi gerekir. Strok ve toplam uzunluk arasındaki farkı dikkatlice ayırt edin. İpucu: Bu adım sırasında sistemin sığması gereken hacimsel zarfı veya toplam kapladığı alanı da tanımlayın.

4. tasarım hedefi:

Kullanım

Kullanım faktörü (aynı zamanda görev döngüsü olarak da bilinir) genellikle dakika başına döngü olarak ifade edilir. Faydalı ömür, aktüatörün alması gereken saat, yıl, döngü veya doğrusal mesafe sayısıdır. Başka bir deyişle bu spesifikasyon, aktüatörün ne sıklıkta çalışacağını ve ne kadar dayanması gerektiğini açıklar. Kullanım ömrü gereksinimlerine ek olarak uygulama ayrıntılarını (hareket profili, döngü süresi ve bekleme süresi dahil) göz önünde bulundurun. Tedarikçiye bakım programlarını da sorun; bazı aktüatörlerin yalnızca 20.000 km sonra yeniden yağlanması gerekirken, bazılarının daha sık bakıma ihtiyacı vardır.

5. tasarım hedefi:

Ortam ortamı

Aktüatörü çevreleyen çalışma koşulları toplu olarak ortam ortamını oluşturur:

• çalışma sıcaklığı çaldı

• bağıl nem aralığı

• kirletici parçacıkların türü ve miktarı

• aşındırıcı sıvıların veya kimyasalların varlığı

• periyodik temizlik veya yıkama gereksinimleri

Bu faktörleri aklınızda bulundurun ve zorlu veya zorlu ortamların, aktüatörün hareketli parçalarını nemden, tozdan ve diğer kirletici maddelerden korumak için özel contalar ve körükler gerektirebileceğini unutmayın. Bunun endişe verici olduğu durumlarda tedarikçiye bunların mevcut olup olmadığını sorun.

6. tasarım hedefi:

Zamanlama

Tasarım mühendisleri, sistem entegratörleri, OEM'ler ve son kullanıcılar, özellikle başlangıçta bir aktüatörü belirlerken sıklıkla proje zaman çizelgelerini göz ardı ederler. Diğer performans özellikleri yakından ilgiyi hak etse de zaman ve bütçe kısıtlamalarını aklınızda bulundurun. Genel proje teslim tarihlerini, fiyat teklifi taleplerini, prototipleri ve üretim programlarını unutmayın; çünkü bunların göz ardı edilmesi daha sonra zaman ve çaba kaybına neden olabilir. Mükemmel aktüatörü bulup ardından bunun projenin zaman ve bütçe kısıtlamalarına uymadığını fark etmekten daha kötü bir şey yoktur.

7. tasarım hedefi:

Oryantasyon

Doğru aktüatörün seçilmesi aynı zamanda mevcut geometrik alana nasıl monte edileceğine de bağlıdır. Bu, yük ve kuvvet yönelimini belirler. Taşıyıcı yatay yönde yüzü yukarı mı yoksa yüzü aşağı mı bakacak? Sistem kapladığı alana ve uygulama geometrisine bağlı olarak dikey yönlendirmeler ve eğimli yerleşimler de mümkündür. Her yönelim, sonuçta aktüatörün belirli bir yükü taşıma yeteneğini ifade eden kuvvet hesaplamalarını etkiler. Çok eksenli sistemlerin, aktüatörleri sağlam bir şekilde bağlamak ve yanlış hizalamayı ve titreşimi azaltmak için özel braketlere ve çapraz plakalara ihtiyaç duyduğunu unutmayın.

8. tasarım hedefi:

Oranlar

Bir uygulama için en iyi aktüatörü seçmek için hedef hareket profilini belirleyin. Buna seyahat hızının yanı sıra gerekli hızlanma ve yavaşlama oranları da dahildir. Bazı endüstriyel hizmet aktüatörleri 5 m/sn'ye kadar hareket hızlarında yüksek yükleri destekleyebilirken, diğerleri sınırlı hız ve yük kapasitelerine sahiptir. Burada aktüatörü eldeki göreve doğru şekilde eşleştirin.