Навантаження, орієнтація, швидкість, подорож, точність, навколишнє середовище та робочий цикл.

Ретельний аналіз застосування, включаючи орієнтацію, момент і прискорення, виявить навантаження, яке необхідно витримати. Іноді фактичне навантаження буде відрізнятися від розрахункового, тому інженери повинні враховувати призначення та потенційне неправильне використання.

Під час визначення розміру та вибору систем лінійного руху для складальних машин інженери часто не звертають уваги на критичні вимоги до застосування. Це може призвести до дорогих перепроектувань і переробок. Що ще гірше, це може призвести до надмірно розробленої системи, яка є дорожчою та менш ефективною, ніж бажано.

Завдяки такій кількості технологічних можливостей легко бути приголомшеним, проектуючи одно-, дво- та триосьові системи лінійного руху. Яке навантаження система повинна витримати? Як швидко йому потрібно буде рухатися? Яка конструкція є найбільш економічно ефективною?

Усі ці питання були розглянуті, коли ми розробили «LOSTPED» — простий абревіатуру, щоб допомогти інженерам зібрати інформацію для визначення компонентів або модулів лінійного руху в будь-якій програмі. LOSTPED означає навантаження, орієнтацію, швидкість, пересування, точність, середовище та робочий цикл. Кожна літера позначає один фактор, який необхідно враховувати при визначенні розміру та виборі системи лінійного руху.

Щоб забезпечити оптимальну продуктивність системи, кожен фактор необхідно розглядати окремо та як групу. Наприклад, навантаження пред'являє інші вимоги до підшипників під час прискорення та уповільнення, ніж під час постійних швидкостей. Оскільки технологія лінійного руху розвивається від окремих компонентів до цілісних систем, взаємодія між компонентами, такими як напрямні лінійних підшипників і кульково-гвинтова передача, стає складнішою, а розробка правильної системи стає складнішою. LOSTPED може допомогти розробникам уникнути помилок, нагадуючи їм враховувати ці взаємопов’язані фактори під час розробки системи та специфікації.

【Завантажити】

Навантаження відноситься до ваги або сили, прикладеної до системи. Усі системи лінійного руху стикаються з певним типом навантаження, наприклад, спрямованими вниз силами під час транспортування матеріалів або тяговими навантаженнями під час свердління, пресування чи загвинчування. Інші програми стикаються з постійним навантаженням. Наприклад, у застосуванні для роботи з напівпровідниковими пластинами уніфікований блок, що відкривається спереду, переноситься від відсіку до відсіку для висадки та підйому. Інші програми мають різне навантаження. Наприклад, у медичному дозуванні реагент наноситься в ряд піпеток одна за одною, що призводить до меншого навантаження на кожному кроці.

При розрахунку навантаження варто враховувати тип інструменту, який буде знаходитися на кінці плеча, щоб підняти або перенести вантаж. Хоча помилки тут не пов’язані конкретно з навантаженням, вони можуть коштувати дорого. Наприклад, у застосуванні «підбирання та розміщення» дуже чутлива заготовка може бути пошкоджена, якщо використовувати неправильний захват. Хоча малоймовірно, що інженери забудуть врахувати загальні вимоги до навантаження на систему, вони дійсно можуть не помітити певні аспекти цих вимог. LOSTPED – це спосіб забезпечити повноту.

Ключові питання, які варто поставити:

* Яке джерело навантаження і як воно орієнтоване?

* Чи існують особливі міркування щодо поводження?

* Якою вагою або силою потрібно керувати?

* Ця сила є силою, спрямованою вниз, силою відриву чи бічної силою?

【Орієнтація】

Орієнтація або відносне положення або напрямок, у якому прикладена сила, також важлива, але її часто не враховують. Деякі лінійні модулі або приводи можуть витримувати більші навантаження вниз або вгору, ніж бокові, завдяки своїм лінійним напрямним. Інші модулі, використовуючи різні лінійні напрямні, можуть витримувати однакові навантаження в усіх напрямках. Наприклад, модуль, оснащений подвійними лінійними напрямними з кульок і рейок, може витримувати осьові навантаження краще, ніж модулі зі стандартними напрямними.

Ключові питання, які варто поставити:

* Як орієнтований лінійний модуль або привод? Він горизонтальний, вертикальний чи перевернутий?

* Де орієнтоване навантаження відносно лінійного модуля?

* Чи спричинить навантаження момент крену або нахилу на лінійному модулі?

【Швидкість】

Швидкість і прискорення також впливають на вибір системи лінійного руху. Прикладене навантаження створює на систему сили, що значно відрізняються від тих, що діють при постійній швидкості. Необхідно також враховувати тип профілю руху — трапецієподібний або трикутний — оскільки прискорення, необхідне для досягнення бажаної швидкості або часу циклу, визначатиметься типом необхідного руху. Трапецієподібний профіль руху означає, що вантаж швидко прискорюється, рухається з відносно постійною швидкістю протягом певного періоду часу, а потім сповільнюється. Трикутний профіль переміщення означає, що вантаж швидко прискорюється та сповільнюється, як у додатках підйому та висадки від точки до точки.

Швидкість і прискорення є критичними факторами при виборі відповідного лінійного кульково-гвинтового, пасового або лінійного двигуна.

Ключові питання, які варто поставити:

* Яка швидкість або час циклу повинні бути досягнуті?

* Швидкість постійна чи змінна?

* Як навантаження вплине на прискорення та уповільнення?

* Профіль руху трапецієподібний чи трикутний?

* Який лінійний привід найкраще задовольнить потреби у швидкості та прискоренні?

【Подорож】

Подорож стосується відстані або діапазону руху. Необхідно враховувати не лише відстань шляху, але й перевищення. Дозволяючи деяку кількість «безпечного ходу» або додаткового простору в кінці ходу, забезпечує безпеку системи у разі аварійної зупинки.

Ключові питання, які варто поставити:

* Що таке відстань або діапазон руху?

* Який перехід може знадобитися під час аварійної зупинки?

【Точність】

Точність – це широкий термін, який часто використовується для визначення точності руху (як система поводиться під час переміщення від точки А до точки Б), або точності позиціонування (наскільки близько система досягає цільового положення). Це також може стосуватися повторюваності або того, наскільки добре система повертається в те саме положення в кінці кожного удару.

Розуміння різниці між цими трьома термінами — точність переміщення, точність позиціонування та повторюваність — має вирішальне значення для того, щоб система відповідала специфікаціям продуктивності та щоб вона не була перероблена для досягнення непотрібного рівня точності. Основною причиною продумати вимоги до точності є вибір приводного механізму. Системи лінійного руху можуть приводитися в рух ремінним, кульково-гвинтовим або лінійним двигуном. Кожен тип пропонує компроміс між точністю, швидкістю та вантажопідйомністю. Найкращий вибір буде продиктовано програмою.

Ключові питання, які варто поставити:

* Наскільки важливі точність руху, точність позиціонування та повторюваність у додатку?

* Точність важливіша за швидкість чи інші фактори LOSTPED?

【Середовище】

Середовище означає умови, в яких буде працювати система. Екстремальні температури можуть вплинути на роботу пластикових компонентів і мастила в системі. Бруд, рідина та інші забруднення можуть пошкодити доріжки кочення підшипників і несучі елементи. Сервісне середовище може значно вплинути на термін служби системи лінійного руху. Такі опції, як ущільнювальні стрічки та спеціальні покриття, можуть запобігти пошкодженню від цих факторів навколишнього середовища.

І навпаки, інженерам потрібно думати про те, як система лінійного руху вплине на навколишнє середовище. Гума та пластик можуть виділяти частинки. Мастила можуть стати аерозолями. Рухомі частини можуть генерувати статичну електрику. Чи може ваш продукт приймати такі забруднення? Такі параметри, як спеціальне змащення та надлишковий тиск повітря, можуть зробити модуль або привод придатними для використання в чистій кімнаті.

Ключові питання, які варто поставити:

* Які небезпеки чи забруднювачі є нинішні екстремальні температури, бруд, пил або рідини?

* Чи є сама система лінійного руху потенційним джерелом забруднення навколишнього середовища?

【Цикл роботи】

Робочий цикл — це кількість часу для завершення одного робочого циклу. У всіх лінійних приводах внутрішні компоненти зазвичай визначають термін служби всієї системи. Наприклад, термін служби підшипника всередині модуля безпосередньо залежить від прикладеного навантаження, але на нього також впливає робочий цикл, який зазнає підшипник. Система лінійного руху може відповідати попереднім шести факторам, але якщо вона працює безперервно 24 години на добу, 7 днів на тиждень, вона досягне кінця свого життя набагато раніше, ніж якщо вона працює лише 8 годин на добу, 5 днів на тиждень. Крім того, кількість часу використання та часу відпочинку впливає на накопичення тепла всередині системи лінійного руху та безпосередньо впливає на термін служби системи та вартість володіння. Попереднє з’ясування цих питань може заощадити час і позбутися погіршень.

Ключові питання, які варто поставити:

* Як часто використовується система, включно з будь-яким часом затримки між ударами чи рухами?

* Скільки часу має працювати система?