De seleksje fan de meast geskikte graniten-basearre lineêre beweging platfoarm foar in opjûne tapassing hinget ôf fan in gasthear fan faktoaren en fariabelen.It is krúsjaal om te erkennen dat elke applikaasje in eigen unike set easken hat dy't moatte wurde begrepen en prioritearre om in effektive oplossing te folgjen yn termen fan in bewegingsplatfoarm.
Ien fan 'e mear ubiquitous oplossingen omfettet it montearjen fan diskrete posysjonearringstappen op in granitenstruktuer.In oare mienskiplike oplossing yntegreart de komponinten dy't de bewegingsassen omfetsje direkt yn it graniten sels.Kieze tusken in poadium-op-graniten en in yntegreare graniten beweging (IGM) platfoarm is ien fan 'e eardere besluten dy't wurde makke yn it seleksjeproses.D'r binne dúdlike ûnderskiedingen tusken beide oplossingstypen, en elk hat fansels syn eigen fertsjinsten - en caveats - dy't soarchfâldich begrepen en beskôge wurde moatte.
Om better ynsjoch te bieden yn dit beslútfoarmingsproses, evaluearje wy de ferskillen tusken twa fûnemintele lineêre bewegingplatfoarmûntwerpen - in tradisjonele poadium-op-graniten-oplossing, en in IGM-oplossing - fan sawol technyske as finansjele perspektyf yn 'e foarm fan in meganyske- bearing case study.
Eftergrûn
Om de oerienkomsten en ferskillen tusken IGM-systemen en tradisjonele poadium-op-graniten-systemen te ferkennen, hawwe wy twa test-case-ûntwerpen generearre:
- Mechanysk lager, poadium-op-graniten
- Mechanyske lager, IGM
Yn beide gefallen bestiet elk systeem út trije bewegingsassen.De Y-as biedt 1000 mm reis en leit oan 'e basis fan' e granitenstruktuer.De X-as, leit op 'e brêge fan' e gearstalling mei 400 mm reis, draacht de fertikale Z-as mei 100 mm reis.Dizze arranzjemint wurdt pictography fertsjintwurdige.
Foar it poadium-op-graniten-ûntwerp selekteare wy in PRO560LM-poadium mei breed lichem foar de Y-as fanwegen syn gruttere ladingdragende kapasiteit, mienskiplik foar in protte bewegingsapplikaasjes mei dizze "Y / XZ split-bridge" arranzjemint.Foar de X-as hawwe wy in PRO280LM keazen, dy't faak brûkt wurdt as brêge-as yn in protte tapassingen.De PRO280LM biedt in praktyske lykwicht tusken syn foetôfdruk en syn fermogen om in Z-as te dragen mei in klantlading.
Foar de IGM-ûntwerpen hawwe wy de fûnemintele ûntwerpkonsepten en -yndielingen fan 'e boppesteande assen nau replikearre, mei it primêre ferskil dat de IGM-assen direkt yn' e granitenstruktuer binne boud, en dêrom misse de masjine-komponintbasen oanwêzich yn 'e poadium-on -graniten ûntwerpen.
Mienskiplik yn beide ûntwerpgefallen is de Z-as, dy't keazen waard as in PRO190SL-ball-screw-oandreaune poadium.Dit is in heul populêre as om te brûken yn 'e fertikale oriïntaasje op in brêge fanwegen syn romhertige ladingkapasiteit en relatyf kompakte foarmfaktor.
figuer 2 yllustrearret de spesifike poadium-on-granite en IGM systemen studearre.
Technyske fergeliking
IGM-systemen binne ûntwurpen mei in ferskaat oan techniken en komponinten dy't fergelykber binne mei dy fûn yn tradisjonele poadium-op-graniten ûntwerpen.As gefolch binne d'r in protte technyske eigenskippen mienskiplik tusken IGM-systemen en poadium-op-granitensystemen.Oarsom, it yntegrearjen fan de bewegingsassen direkt yn 'e granitenstruktuer biedt ferskate ûnderskiedende skaaimerken dy't IGM-systemen ûnderskiede fan poadium-op-granitensystemen.
Foarm faktor
Miskien begjint de meast foar de hân lizzende oerienkomst mei de stifting fan 'e masine - it graniten.Hoewol binne der ferskillen yn 'e funksjes en tolerânsjes tusken poadium-op-graniten en IGM-ûntwerpen, binne de totale ôfmjittings fan' e granitenbasis, risers en brêge lykweardich.Dit is benammen om't de nominale en limytreizen identyk binne tusken poadium-op-granyt en IGM.
Konstruksje
It ûntbrekken fan machined-komponint as bases yn it IGM-ûntwerp jout bepaalde foardielen boppe poadium-op-graniten oplossings.Benammen de fermindering fan komponinten yn 'e strukturele lus fan' e IGM helpt om de algemiene asstijfheid te fergrutsjen.It soarget ek foar in koartere ôfstân tusken de granitenbasis en it boppeste oerflak fan 'e koets.Yn dizze bysûndere saakstúdzje biedt it IGM-ûntwerp in 33% legere wurkflakhichte (80 mm yn ferliking mei 120 mm).Dit lytsere wurkhichte makket net allinnich mooglik foar in kompakter design, mar ek ferleget de masine offsets fan 'e motor en encoder nei it workpoint, resultearret yn redusearre Abbe flaters en dêrom ferbettere workpoint positioning prestaasjes.
Axis Components
Sjoch djipper yn it ûntwerp, diele de poadium-op-graniten- en IGM-oplossingen guon wichtige komponinten, lykas lineêre motors en posysje-encoders.Common force- en magneet track seleksje liedt ta lykweardich krêft-output mooglikheden.Allyksa, it brûken fan deselde encoders yn beide ûntwerpen jout identike moaie resolúsje foar posisjonearring feedback.As resultaat is de lineêre krektens en werhellingsprestaasjes net signifikant ferskillend tusken poadium-op-graniten en IGM-oplossingen.Fergelykbere komponint-yndieling, ynklusyf lagerskieding en tolerânsje, liedt ta fergelykbere prestaasjes yn termen fan geometryske flaterbewegingen (dat wol sizze, horizontale en fertikale rjochtheid, pitch, roll en yaw).Uteinlik binne de stypjende eleminten fan beide ûntwerpen, ynklusyf kabelbehear, elektryske grinzen en hardstops, yn prinsipe identyk yn funksje, hoewol se wat kinne ferskille yn fysike uterlik.
Bearings
Foar dit bysûndere ûntwerp is ien fan 'e meast opfallende ferskillen de seleksje fan lineêre gidslagers.Hoewol't recirculating ball bearings wurde brûkt yn sawol poadium-on-granite en IGM systemen, it IGM systeem makket it mooglik om incorporate gruttere, stiffer lagers yn it ûntwerp sûnder tanimmende de as wurkje hichte.Om't it IGM-ûntwerp fertrout op 'e graniten as basis, yn tsjinstelling ta in aparte masjineare komponintbasis, is it mooglik om guon fan' e fertikale ûnreplik guod werom te heljen dat oars soe wurde konsumeare troch in masjineare basis, en dizze romte yn wêzen folje mei gruttere lagers wylst noch it ferminderjen fan de totale koets hichte boppe it graniten.
Stivens
It gebrûk fan gruttere lagers yn it IGM-ûntwerp hat in djippe ynfloed op hoekstivens.Yn it gefal fan 'e legere as mei breed lichem (Y), biedt de IGM-oplossing mear dan 40% gruttere rolstivens, 30% gruttere pitchstivens en 20% gruttere gierstivens as in oerienkommende poadium-op-graniten ûntwerp.Op deselde manier biedt de brêge fan 'e IGM in fjouwerfâldige ferheging fan rolstivens, dûbele de toanhichte en mear dan 30% gruttere gierstivens dan syn poadium-op-graniten-tsjinhinger.Hegere hoekstivens is foardielich, om't it direkt bydraacht oan ferbettere dynamyske prestaasjes, wat de kaai is foar it ynskeakeljen fan hegere masine-trochfier.
Laadfermogen
De gruttere lagers fan 'e IGM-oplossing jouwe in substansjeel hegere ladingkapasiteit mooglik dan in poadium-op-graniten-oplossing.Hoewol de PRO560LM-basisas fan 'e poadium-op-graniten-oplossing in loadkapasiteit fan 150 kg hat, kin de korrespondearjende IGM-oplossing in 300 kg-lading bepale.Lykas stipet de PRO280LM-brêge-as fan it poadium-op-graniten 150 kg, wylst de brêge-as fan 'e IGM-oplossing oant 200 kg kin drage.
Bewegende massa
Wylst de gruttere lagers yn de meganysk-bearing IGM assen biede better angular prestaasjes attributen en grutter load-carrying kapasiteit, se komme ek mei gruttere, swierdere frachtweinen.Derneist binne de IGM-wagens sa ûntworpen dat bepaalde masjinearde funksjes dy't nedich binne foar in poadium-op-graniten-as (mar net fereaske troch in IGM-as) wurde fuortsmiten om de stivens te fergrutsjen en de fabrikaazje te ferienfâldigjen.Dizze faktoaren betsjutte dat de IGM-as in gruttere bewegende massa hat as in oerienkommende poadium-op-graniten-as.In ûnbestriden nadeel is dat de maksimale fersnelling fan 'e IGM leger is, oannommen dat de útfier fan' e motorkrêft net feroare is.Dochs, yn bepaalde situaasjes, kin in gruttere bewegende massa foardielich wêze fanút it perspektyf dat syn gruttere ynertia grutter wjerstân kin leverje oan steuringen, wat kin korrelearje mei ferhege stabiliteit yn posysje.
Strukturele dynamyk
De hegere draachstijfheid fan it IGM-systeem en mear rigide koets jouwe ekstra foardielen dy't dúdlik binne nei it brûken fan in finite-elemint analyse (FEA) softwarepakket om in modale analyse út te fieren.Yn dizze stúdzje ûndersocht wy de earste resonânsje fan 'e bewegende koets fanwegen syn effekt op servobânbreedte.De PRO560LM koets tsjinkomt in resonânsje by 400 Hz, wylst de oerienkommende IGM koets belibbet deselde modus op 430 Hz.Figuer 3 yllustrearret dit resultaat.
De hegere resonânsje fan 'e IGM-oplossing, yn fergeliking mei tradisjonele poadium-op-granyt, kin foar in part wurde taskreaun oan it stivere koets- en lagerûntwerp.In hegere koetsresonânsje makket it mooglik om in gruttere servobânbreedte te hawwen en dêrom ferbettere dynamyske prestaasjes.
Bedriuwsomjouwing
Axis-sealberens is hast altyd ferplicht as fersmoargingen oanwêzich binne, itsij oanmakke troch it proses fan 'e brûker of oars besteande yn' e omjouwing fan 'e masine.Stage-on-granite oplossingen binne benammen gaadlik yn dizze situaasjes fanwege de ynherinte ôfsletten aard fan 'e as.PRO-rige lineêre poadia, bygelyks, komme foarsjoen fan hardcovers en sydsegels dy't de ynterne poadiumkomponinten beskermje tsjin fersmoarging yn in ridlike mjitte.Dizze stadia kinne ek wurde konfigureare mei opsjonele tafeldoekwiskers om ôffal fan 'e boppeste hardcover te vegen as it poadium trochgiet.Oan 'e oare kant binne IGM-bewegingsplatfoarms ynherint iepen yn' e natuer, mei de lagers, motors en encoders bleatsteld.Hoewol net in probleem yn skjinnere omjouwings, kin dit problematysk wêze as fersmoarging oanwêzich is.It is mooglik om dit probleem oan te pakken troch in spesjale balg-styl manier-omslach op te nimmen yn in IGM-asûntwerp om beskerming te jaan tsjin ôffal.Mar as net korrekt ymplementearre, kin de balgen de beweging fan 'e as negatyf beynfloedzje troch eksterne krêften op' e koets te jaan as it troch har folsleine reisberik beweecht.
Ûnderhâld
Serviceberens is in ûnderskied tusken poadium-op-graniten en IGM-bewegingsplatfoarms.Lineêre motorassen binne bekend om har robúste, mar soms wurdt it nedich om ûnderhâld út te fieren.Bepaalde ûnderhâld operaasjes binne relatyf ienfâldich en kin wurde berikt sûnder it fuortsmiten of disassembly fan de as yn kwestje, mar soms in mear yngeande teardown is nedich.As it bewegingsplatfoarm bestiet út diskrete stadia monteare op graniten, is service in ridlik rjochtlinige taak.Earst, dismount it poadium fan it graniten, dan útfiere de nedige ûnderhâld wurk en remount it.Of ferfange it gewoan troch in nije poadium.
IGM-oplossingen kinne soms mear útdaagjend wêze by it útfieren fan ûnderhâld.Hoewol't it ferfangen fan in inkele magneet spoar fan de lineêre motor is hiel simpel yn dit gefal, mear yngewikkelder ûnderhâld en reparaasjes faak belûke folslein disassembly protte of alle ûnderdielen besteande út de as, dat is mear tiidslinend doe't ûnderdielen wurde monteard direkt op graniten.It is ek dreger om de assen op graniten nei elkoar te rjochtsjen nei it útfieren fan ûnderhâld - in taak dy't oanmerklik ienfâldiger is mei diskrete stadia.
Tabel 1. In gearfetting fan de fûnemintele technyske ferskillen tusken meganyske-bearing stage-on-granite en IGM oplossings.
| Beskriuwing | Stage-on-Granite System, Mechanical Bearing | IGM System, Mechanical Bearing | |||
| Basisas (Y) | Brêge-as (X) | Basisas (Y) | Brêge-as (X) | ||
| Normalisearre stiffness | Fertikaal | 1.0 | 1.0 | 1.2 | 1.1 |
| Lateral | 1.5 | ||||
| Pitch | 1.3 | 2.0 | |||
| Roll | 1.4 | 4.1 | |||
| Yaw | 1.2 | 1.3 | |||
| Laadkapasiteit (kg) | 150 | 150 | 300 | 200 | |
| Bewegende massa (kg) | 25 | 14 | 33 | 19 | |
| Hichte tafelblad (mm) | 120 | 120 | 80 | 80 | |
| Sealability | Hardcover en sydsegels biede beskerming tsjin ôffal dat de as ynkomt. | IGM is normaal in iepen ûntwerp.Sealing fereasket de tafoeging fan in balgen wei cover of ferlykber. | |||
| Serviceability | Component stadia kinne wurde fuortsmiten en maklik serviced of ferfongen. | Assen binne ynherent ynboud yn 'e granitenstruktuer, wêrtroch it betsjinjen dreger wurdt. | |||
Ekonomyske Fergeliking
Wylst de absolute kosten fan elk bewegingssysteem sille fariearje op basis fan ferskate faktoaren, ynklusyf reislingte, asprecision, loadkapasiteit en dynamyske mooglikheden, suggerearje de relative fergelikingen fan analoge IGM en poadium-op-graniten bewegingssystemen útfierd yn dizze stúdzje dat IGM-oplossingen binne by steat fan it oanbieden fan medium- oant hege-precision beweging tsjin matig legere kosten as harren poadium-op-graniten tsjinhingers.
Us ekonomyske stúdzje bestiet út trije fûnemintele kosten komponinten: masine dielen (ynklusyf sawol produsearre dielen as oankocht ûnderdielen), de graniten gearkomste, en arbeid en overhead.
Machine Parts
In IGM-oplossing biedt opmerklike besparrings oer in poadium-op-graniten-oplossing yn termen fan masinedielen.Dit is yn it foarste plak te tankjen oan it ûntbrekken fan 'e IGM oan yngewikkeld ferwurke poadiumbasen op' e Y- en X-assen, dy't kompleksiteit en kosten tafoegje oan 'e poadium-op-graniten-oplossingen.Fierder kin kosten besparring wurde taskreaun oan de relative ferienfâldiging fan oare machined dielen op de IGM oplossing, lykas de bewegende weinen, dat kin hawwe ienfâldiger funksjes en wat mear ûntspannen tolerânsjes doe't ûntwurpen foar gebrûk yn in IGM systeem.
Granite Assemblies
Hoewol't de graniten basis-riser-brêge gearkomsten yn sawol de IGM en poadium-on-granite systemen lykje te hawwen in ferlykbere foarm faktor en uterlik, de IGM graniten gearkomste is marzjinaal djoerder.Dit komt om't it granyt yn 'e IGM-oplossing it plak nimt fan' e masjinearde poadiumbasen yn 'e poadium-op-granite-oplossing, dy't fereasket dat it granyt algemien strakkere tolerânsjes hat yn krityske regio's, en sels ekstra funksjes, lykas ekstrudearre besunigingen en / of threaded stielen ynserts, bygelyks.Yn ús saakstúdzje wurdt de tafoege kompleksiteit fan 'e granitenstruktuer lykwols mear as kompensearre troch de ferienfâldiging yn masinedielen.
Arbeid en Overhead
Fanwegen de protte oerienkomsten yn it gearstallen en testen fan sawol de IGM- as poadium-op-granitensystemen, is d'r gjin signifikant ferskil yn arbeid en overheadkosten.
Sadree't al dizze kosten faktoaren binne kombinearre, de spesifike meganysk-bearing IGM-oplossing ûndersocht yn dizze stúdzje is likernôch 15% minder kostber as de meganysk-bearing, stage-on-granite oplossing.
Fansels binne de resultaten fan 'e ekonomyske analyze net allinich ôfhinklik fan attributen lykas reislingte, presyzje en loadkapasiteit, mar ek fan faktoaren lykas de seleksje fan' e granitenleveransier.Derneist is it foarsichtich om de ferstjoer- en logistikekosten te beskôgjen dy't ferbûn binne mei it oanskaffen fan in granitenstruktuer.Benammen nuttich foar hiel grutte graniten systemen, hoewol't wier foar alle maten, te kiezen foar in kwalifisearre graniten leveransier yn tichterby de lokaasje fan de definitive systeem gearkomste kin helpe te minimalisearje kosten ek.
It moat ek opmurken wurde dat dizze analyze gjin post-ymplemintaasjekosten beskôgje.Stel bygelyks dat it needsaaklik wurdt om it bewegingssysteem te tsjinjen troch in bewegingsas te reparearjen of te ferfangen.In poadium-op-graniten systeem kin wurde betsjinne troch gewoan fuortheljen en reparearje / ferfange de troffen as.Fanwegen it mear modulêre ûntwerp fan poadiumstyl kin dit mei relatyf gemak en snelheid dien wurde, nettsjinsteande de hegere initial systeemkosten.Hoewol't IGM systemen kinne oer it algemien wurde krigen op in legere kosten as harren stage-on-graniten tsjinhingers, se kinne wêze mear útdaagjend in disassembly en tsjinst fanwege de yntegrearre aard fan de bou.
Konklúzje
Dúdlik kin elk type bewegingplatfoarmûntwerp - poadium-op-granyt en IGM - ûnderskate foardielen biede.It is lykwols net altyd dúdlik wat de meast ideale kar is foar in bepaalde bewegingsapplikaasje.Dêrom is it tige foardielich om gear te wurkjen mei in betûfte leveransier fan bewegings- en automatisearringssystemen, lykas Aerotech, dy't in dúdlik op tapassing rjochte, konsultative oanpak biedt om weardefol ynsjoch te ferkennen en te leverjen yn oplossingsalternativen foar útdaagjende applikaasjes foar bewegingskontrôle en automatisearring.Understeande net allinich it ferskil tusken dizze twa farianten fan automatisearringsoplossingen, mar ek de fûnemintele aspekten fan 'e problemen dy't se moatte oplosse, is de ûnderlizzende kaai foar sukses by it kiezen fan in bewegingssysteem dat sawol de technyske as finansjele doelen fan it projekt oanpakt.
Fan AEROTECH.
Post tiid: Dec-31-2021