Titreşimin Bastırılması Yerleşme Süresini Önemli Ölçüde Azaltır.

Yüksek hızlı bir al-yerleştir operasyonunda, yerleşme süresi üretkenliğin düşmanıdır. Hız, yüksek hacimli montaj için olmazsa olmazdır. Ancak hız aynı zamanda sorunlar da yaratır.

Örneğin, bir alma ve yerleştirme işleminde, bir yandan diğer yana hızla hareket etmek ve bir kuruşta durmak titreşimlere neden olur. Bir parçayı herhangi bir doğrulukla almak veya yerleştirmek için, titreşimler durana kadar makinenin, saniyenin sadece bir kısmı için bile olsa, duraklaması gerekir. Buna yerleşme süresi denir ve yüksek hacimli bir işlemde, bu milisaniyeler toplanabilir.

Kısa bir al ve yerleştir işlemini düşünün, 200 milimetre eninde, 100 milimetre aşağı ve geri. Her yatay hareket 0,5 saniye sürer ve 0,05 saniyelik bir yerleşme süresi vardır ve her dikey hareket 0,2 saniye sürer ve 0,05 saniyelik bir yerleşme süresi vardır. Bu, parça başına 1,6 saniye, dakikada 37,5 parça veya saatte 2.250 parça anlamına gelir. Her parçanın değeri 0,1 dolarsa, işlem saatte 225 dolar gelir üretiyor demektir.

Yerleşme süresi 0,05 saniyeden 0,004 saniyeye düşürülebilirse, aynı alma ve yerleştirme işlemi artık 1,416 saniye sürer. Bu, dakikada 42,37 parça veya saatte 2.542 parça anlamına gelir. Şimdi, aynı işlem saatte 254,24 dolar gelir elde ediyor - 29,24 dolar daha fazla. Haftada altı gün çalışan iki vardiyalı bir operasyonda, yerleşme süresinde sadece 0,184 saniye tasarruf etmek, yılda 140.353 dolar ek gelir anlamına gelir!

Otomasyon mühendisleri titreşim ve makine rezonansı sorununu çeşitli yollarla çözebilirler. Mekanik olarak, sağlam bileşenler, sıkı toleranslar ve minimum boşluk içeren bir makine tasarlayabilirler.

Genel olarak, motorun yüke mümkün olduğunca yakın ve sıkı bir şekilde bağlanmasını istersiniz. Sisteminizdeki mekanik uyumu en aza indirmek istersiniz. Motor şaftı ile yük arasındaki herhangi bir hareketli parça, örneğin bir kuplaj veya dişli kutusu, uyuma neden olur. Tüm bu bileşenler ısıya, sürtünmeye ve aşınma ve yıpranmaya karşı hassastır.

Mühendisler servo tahrikli bir sistemde amplifikatör aracılığıyla sorunu elektronik olarak da çözebilirler.

Filtreler bunu yapmanın bir yoludur. Alçak geçişli filtreler 1.000 ile 5.000 hertz arasındaki titreşimleri zayıflatır. Notch filtreleri 500 ile 1.000 hertz arasındaki titreşimleri kontrol eder.

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

Sorunu ele almanın bir başka yolu da titreşim bastırmadır. 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 şaftının dönüşü başına 1 milyondan fazla sayımla kodlayıcı, bir kayış veya bilyalı vida aracılığıyla iletilen küçük titreşimleri bile algılayabilir.

Algoritma, kodlayıcıdan hız ve tork sinyallerini alır ve komut sinyalini hareket için ayarlar. Diyelim ki düzenli bir trapezoidal profil komut ediyorsunuz - hızlanın, belirli bir hızda koşun ve sonra durun. Amplifikatör komut edilen hareketi mümkün olduğunca sıkı bir şekilde takip edecektir. Ancak, hareket sırasında her türlü titreşim motoru yolundan çıkarmaya çalışacaktır. Titreşim bastırma algoritması, bu titreşimin dalga formunu bilir ve komut sinyalini zıt yönde ayarlayarak esasen onu iptal eder.

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

Daha az titreşim aynı zamanda makinede daha az aşınma ve yıpranma anlamına gelir. Makineniz daha düzgün ve sessiz çalışacak ve sonuç olarak daha uzun ömürlü olacaktır.