Ступені позиціонування сьогодні можуть задовольнити специфічні та вимогливі вихідні вимоги. Це тому, що налаштована інтеграція та новітнє програмування руху тепер допомагають етапам отримати неймовірну точність і синхронізацію. Більше того, прогрес у механічних частинах і двигунах допомагає виробникам комплектного обладнання планувати кращу інтеграцію багатоосьового позиціонування.

Механічні аванси для ступенів

Розглянемо, як традиційні конструкції ступенів поєднують лінійні осі в комбінаціях приводів XYZ. У деяких (хоча і не у всіх) випадках такі серійні кінематичні конструкції можуть бути громіздкими та виявляти накопичені помилки позиціонування. На відміну від цього, інтегровані налаштування (незалежно від того, чи вони мають той самий декартовий формат, чи інші схеми, такі як гексаподи та платформи Стюарта) виводять більш точний рух, що диктується алгоритмами контролера, без накопичення помилок руху.

Звичайні ступені з гвинтовим приводом (з двигуном і редуктором на одному кінці ступені) легко реалізувати, коли корисному навантаженню не потрібне власне джерело живлення, а загальна довжина не є проблемою. В іншому випадку редуктор може входити всередину сцени на кінці ходу двигуна, тому лише довжина двигуна додає до загальної площі позиціонуючої сцени.

У разі потреби декартові установки також можуть мінімізувати помилки за умови попередньої інтеграції зі спеціальними компонентами, наприклад, лінійними двигунами. В даний час вони роблять великі кроки у виробництві машин для високошвидкісного пакування.

Деякі такі субкомпоненти навіть мають форми, які кидають виклик традиційним уявленням про морфологію стадій. Вигнуті секції лінійного двигуна забезпечують повні овальні петлі передачі енергії. Тут напрямні колеса утримують рухомий елемент на точних відстанях від магнітів для оптимальної передачі сили, спеціальні матеріали для коліс і конструкції підшипників необхідні для високих показників прискорення — системи руху, які були неможливими лише кілька років тому.

На невеликих етапах позиціонування більш точні пристрої зворотного зв’язку, ефективні двигуни та приводи, а також високоефективні підшипники підвищують продуктивність, особливо на етапах нанопозиціювання з інтегрованими двигунами з прямим приводом, наприклад.

В іншому випадку спеціальні версії традиційних поворотно-лінійних компонентів допомагають знизити витрати. За словами Майка Евермана, керівника та головного технічного директора Bell Everman, широкоформатні програми можуть з’єднувати ступені серворемня без обмеження довжини. Електроживлення таких довгоходових ступенів за допомогою лінійних двигунів може бути надто дорогим, а живлення їх за допомогою гвинтів або звичайних ременів може бути складним завданням.

Існує одне застереження, коли ви вибираєте між нестандартними або комерційними готовими продуктами руху (COTS).

Коли ви вибираєте між індивідуальним рішенням або готовим дизайном, все зводиться до вимог програми. Якщо доступне готове рішення, яке відповідає всім вимогам застосування, це очевидний вибір. Як правило, індивідуальні налаштування коштують дорожче, але вони точно адаптовані до поточної програми.

Досягнення електроніки ступенів позиціонування

Електроніка з низьким рівнем шуму зворотного зв’язку та кращі підсилювачі потужності допомагають підвищити продуктивність каскаду позиціонування, а алгоритми керування підвищують точність позиціонування та пропускну здатність. Коротше кажучи, елементи керування дають інженерам більше можливостей, ніж будь-коли, для мережевих зв’язків і коригування руху осей позиціонування.

Подумайте про те, що сьогоднішні інтегратори пакувальних ліній не мають часу створювати багатоосьові функції з нуля. За словами Евермана, ці інженери просто хочуть роботів, які спілкуються та просто пропускають продукт через низку робочих станцій. У дедалі більшій кількості випадків відповіддю є засоби керування спеціального призначення, частково тому, що засоби керування набагато економніші, ніж десять років тому.

Програми стимулюють інновації на етапі позиціонування

Кілька галузей промисловості — напівпровідникова та електронна, медична, аерокосмічна та оборонна, автомобільна та машинобудівна — стимулюють зміни на сучасних етапах і порталах.

Усі ці галузі так чи інакше стимулюють зміни. У сфері високоточного руху ми рухаємось галузями промисловості, які намагаються підвищити продуктивність і точність до рівнів, які були недосяжні ще кілька років тому. Ми розуміємо, що один розмір ніколи не підходить усім і рідко підходить більшості.

Незважаючи на те, що виробники розробляють індивідуальні проекти для всіх галузей промисловості, високотехнологічні галузі (такі як медицина, напівпровідники та зберігання даних) є тими, хто наполягає на більш спеціалізованих етапах. Це переважно клієнти, які шукають конкурентну перевагу.

Інші бачать це трохи інакше. Зростає потреба в невеликих, високоточних компонентах руху для застосування в передових дослідженнях, науках про життя та фізиці. Однак він бачить, що ці галузі відходять від індивідуальних етапів до стандартизованих продуктів, які є більш доступними. Компактні високоточні механізми руху, такі як серія Miniature Precision (MP), тепер доступні від Bishop-Wisecarver для вимогливих наукових застосувань.

Широкомасштабні кроки індустрії до мініатюризації, безсумнівно, призвели до того, що деякі позиціонуючі сцени дизайну стали налаштовуватися. Ринок споживчої електроніки є рушієм мініатюризації, особливо це стосується упаковки у вигляді тонших телефонів і тонших телевізорів, наприклад. Однак із цими фізично меншими пристроями підвищується продуктивність, наприклад більше пам’яті та швидші процесори. Для отримання кращої продуктивності тут потрібні швидші та точніші етапи автоматизації.

Однак вимоги до упаковки пристрою та оптичного зв’язку значно нижчі за мікрометр. Поєднання цих допусків із вимогами до продуктивності масового виробництва створює складну проблему автоматизації. У багатьох із цих випадків етап або етапи — або, що важливіше, повне рішення автоматизації — мають бути налаштовані відповідно до точних потреб кінцевого клієнта.

IoT прокладає шляхи в установках позиціонування. У сучасному підключеному світі споживачі очікують, що продукти будуть підключатися та працювати разом. Немає сумнівів, що IoT досягне всіх рівнів управління рухом і автоматизації виробництва. Наші продукти добре обладнані для підтримки підключеної фабрики. Незалежно від того, чи відбувається це взаємозв’язок через ПЛК, польову шину, бездротову мережу, Ethernet або через аналогово-цифровий вхід/вивід приводу, наші приводи та контролери пропонують рішення для заводського підключення. У майбутньому тривають розробки для подальшого покращення цього зв’язку.

У міру того, як ми разом просуваємося до підключеної фабрики з вищим рівнем автоматизації, зростатиме потреба в точному моніторингу стану машини. Надійний, керований даними зворотний зв’язок про стан машини має потенціал для усунення непередбачуваних збоїв машини.

Можливості IoT вже знаходять застосування у виробництві напівпровідників і автоматизації завдань, які обробляють дорогі заготовки.

Вбудовані датчики в лінійних підшипниках і напрямних відстежуватимуть зміни робочих температур і додаткові вібрації, які є основними індикаторами несправності підшипника. Відстежуючи ці параметри на самому підшипнику, коригувальні дії можуть ініціюватися до виходу з ладу.