Titreşimin Bastırılması Yerleşme Süresini Önemli Ölçüde Azaltır.

Yüksek hızlı bir alma ve yerleştirme operasyonunda, yerleşme süresi verimliliğin düşmanıdır. Yüksek hacimli montaj için hız şarttır. Ancak hız aynı zamanda sorun da yaratır.

Örneğin, bir al ve yerleştir işleminde, bir yandan diğer yana hızla hareket etmek ve bir kuruşta durmak, titreşimlerin oluşmasına neden olur. Bir parçayı herhangi bir doğrulukla almak veya yerleştirmek için makinenin, titreşimler durana kadar saniyenin çok küçük bir kısmı için bile duraklaması gerekir. Bu, yerleşme süresi olarak bilinir ve yüksek hacimli bir işlemde bu milisaniyeler toplanabilir.

200 milimetre genişlikte, 100 milimetre aşağı ve geri yönde kısa bir al ve yerleştir işlemini düşünün. Her yatay hareket 0,05 saniyelik yerleşme süresiyle 0,5 saniye sürer ve her dikey hareket 0,05 saniyelik yerleşme süresiyle 0,2 saniye sürer. Bu, parça başına 1,6 saniyeye, dakikada 37,5 parçaya veya saatte 2.250 parçaya karşılık gelir. Her parçanın değeri 0,1 ABD dolarıysa, operasyon saat başına 225 ABD doları gelir sağlıyor demektir.

Yerleşme süresi 0,05 saniyeden 0,004 saniyeye düşürülebilirse, aynı alma ve yerleştirme işlemi artık 1,416 saniye sürecektir. Bu, dakikada 42,37 parçaya veya saatte 2.542 parçaya karşılık gelir. Şimdi aynı operasyon saatte 254,24 dolar gelir sağlıyor; bu da 29,24 dolar daha fazla. Haftada altı gün süren iki vardiyalı bir operasyonda, ödeme süresinde yalnızca 0,184 saniye tasarruf, yılda 140.353 $ ek gelir anlamına geliyor!

Otomasyon mühendisleri titreşim ve makine rezonansı sorununu çeşitli şekillerde çözebilir. Mekanik olarak sağlam bileşenlere, dar toleranslara ve minimum geri tepmeye sahip bir makine tasarlayabilirler.

Genel olarak motorun yüke mümkün olduğunca yakın ve sıkı bir şekilde bağlanmasını istersiniz. Sisteminizdeki mekanik uyumluluğu en aza indirmek istiyorsunuz. Kaplin veya dişli kutusu gibi motor mili ile yük arasında hareket eden herhangi bir parça uyumsuzluğa neden olur. Tüm bu bileşenler ısıya, sürtünmeye ve aşınma ve yıpranmaya karşı hassastır.

Mühendisler ayrıca servo tahrikli bir sistemdeki amplifikatör aracılığıyla sorunu elektronik olarak çözebilirler.

Filtreler bunu yapmanın bir yoludur. Alçak geçişli filtreler 1.000 ila 5.000 hertz arasındaki titreşimleri azaltır. Çentik filtreleri 500 ila 1000 hertz arasındaki titreşimleri kontrol eder.

Filtrelerle ilgili sorun, bant genişliğinize bir tavan koymalarıdır. Bu, sistemi ne kadar sıkı ayarlayabileceğinizi sınırlar.

Sorunu çözmenin başka bir yolu da titreşimi bastırmaktır. Yaskawa'nın Sigma-5 servo amplifikatörü tam da bunun için benzersiz bir algoritmaya sahiptir. Algoritma, bant genişliğinden ödün vermeden 50 hertz veya daha düşük titreşimleri bastırabilir.

Anahtar, servo motora bağlı 20 bitlik, yüksek çözünürlüklü kodlayıcıdır. Motor milinin dönüşü başına 1 milyondan fazla sayım yapan enkoder, kayış veya vidalı mil aracılığıyla iletilen küçük titreşimleri bile algılayabilir.

Algoritma, kodlayıcıdan hız ve tork sinyallerini alır ve komut sinyalini harekete göre ayarlar. Diyelim ki düzenli bir yamuk profili yönetiyorsunuz; hızlanın, belirli bir hızda koşun ve sonra durun. Amplifikatör bu komut verilen hareketi mümkün olduğu kadar sıkı bir şekilde takip edecektir. Ancak hareket sırasında her türlü titreşim motoru yolundan itmeye çalışacaktır. Titreşim bastırma algoritması, söz konusu titreşimin dalga biçimini bilir ve komut sinyalini ters yönde ayarlayarak aslında onu iptal eder.

Titreşimin bastırılması, yerleşme süresini önemli ölçüde azaltır ve bu da daha fazla verim anlamına gelir. Ayrıca mühendislerin daha küçük, daha hafif mekanizmalar tasarlamasına da olanak tanır ve bu da makinenin genel maliyetini düşürür.

Daha az titreşim aynı zamanda makinede daha az aşınma ve yıpranma anlamına gelir. Makineniz daha sorunsuz ve sessiz çalışacak ve sonuçta daha uzun ömürlü olacaktır.