Id-differenza bejn sistemi ta 'moviment tal-granit stadju fuq il-granit u integrati

L-għażla tal-aktar pjattaforma ta 'moviment lineari bbażata fuq il-granit għal applikazzjoni partikolari tiddependi fuq għadd ta' fatturi u varjabbli. Huwa kruċjali li wieħed jagħraf li kull applikazzjoni għandha s-sett uniku tagħha ta 'rekwiżiti li għandhom jinftiehmu u prijoritizzati sabiex isegwu soluzzjoni effettiva f'termini ta' pjattaforma ta 'moviment.

Waħda mis-soluzzjonijiet l-aktar kullimkien tinvolvi l-immuntar ta 'stadji ta' pożizzjonament diskreti fuq struttura tal-granit. Soluzzjoni komuni oħra tintegra l-komponenti li jinkludu l-assi tal-moviment direttament fil-granit innifsu. L-għażla bejn stadju fuq il-granit u pjattaforma ta 'Motion-Granite Integrated-Granite (IGM) hija waħda mid-deċiżjonijiet preċedenti li għandhom jittieħdu fil-proċess tal-għażla. Hemm distinzjonijiet ċari bejn iż-żewġ tipi ta 'soluzzjoni, u ovvjament kull wieħed għandu l-merti tiegħu - u twissijiet - li jeħtieġ li jinftiehmu u jiġu kkunsidrati bir-reqqa.

Biex noffru għarfien aħjar dwar dan il-proċess ta 'teħid ta' deċiżjonijiet, aħna nevalwaw id-differenzi bejn żewġ disinji fundamentali ta 'pjattaforma ta' moviment lineari - soluzzjoni tradizzjonali ta 'stadju fuq il-granit, u soluzzjoni IGM - kemm minn perspettivi tekniċi u finanzjarji fil-forma ta' studju ta 'każ li jkollu mekkanika.

Sfond

Biex tesplora x-xebh u d-differenzi bejn is-sistemi IgM u s-sistemi tradizzjonali tal-istadju fuq il-granit, aħna ġġeneraw żewġ disinji tal-każ tat-test:

• Bearing mekkaniku, stadju fuq il-granit
• Bearing mekkaniku, IgM

Fiż-żewġ każijiet, kull sistema tikkonsisti fi tliet assi tal-moviment. L-assi Y joffri 1000 mm ta 'vjaġġar u jinsab fuq il-bażi ta' l-istruttura tal-granit. L-assi X, li jinsab fuq il-pont tal-assemblaġġ b'400 mm ta 'vjaġġar, iġorr l-assi z vertikali b'100 mm ta' vjaġġar. Dan l-arranġament huwa rappreżentat pittografikament.

Għad-disinn tal-palk fuq il-granit, għażilna stadju ta 'korp wiesa' pro560lm għall-assi Y minħabba l-ikbar kapaċità ta 'ġarr tat-tagħbija, komuni għal ħafna applikazzjonijiet ta' moviment bl-użu ta 'l-arranġament ta' "Y / XZ Split-Bridge". Għall-assi X, għażilna pro280lm, li huwa komunement użat bħala assi tal-pont f'ħafna applikazzjonijiet. Il-Pro280LM joffri bilanċ prattiku bejn l-impronta tagħha u l-abbiltà tiegħu li ġġorr assi Z bi tagħbija ta 'klijent.

Għad-disinji IgM, aħna rreplikaw mill-qrib il-kunċetti fundamentali tad-disinn u t-tqassim tal-assi ta 'hawn fuq, bid-differenza primarja tkun li l-assi IgM huma mibnija direttament fl-istruttura tal-granit, u għalhekk m'għandhomx il-bażijiet b'komponenti bil-makna preżenti fid-disinji tal-istadju fuq il-granit.

Komuni fiż-żewġ każijiet tad-disinn huwa l-assi Z, li ntgħażel biex ikun stadju mmexxi mill-kamin tal-ballun pro190SL. Dan huwa assi popolari ħafna li tuża fl-orjentazzjoni vertikali fuq pont minħabba l-kapaċità ġeneruża tiegħu ta 'tagħbija u fattur ta' forma relattivament kompatta.

Il-Figura 2 turi s-sistemi speċifiċi tal-istadju fuq il-granit u l-IgM studjati.

Tqabbil tekniku

Sistemi IGM huma ddisinjati bl-użu ta 'varjetà ta' tekniki u komponenti li huma simili għal dawk misjuba fid-disinji tradizzjonali tal-istadju fuq il-granit. Bħala riżultat, hemm bosta proprjetajiet tekniċi komuni bejn is-sistemi IgM u s-sistemi ta 'stadju fuq il-granit. Bil-maqlub, l-integrazzjoni tal-assi tal-moviment direttament fl-istruttura tal-granit toffri diversi karatteristiċi distintivi li jiddistingwu sistemi IgM minn sistemi stadju fuq il-granit.

Fattur tal-forma

Forsi x-xebh l-iktar ovvju jibda mal-fondazzjoni tal-magna - il-granit. Għalkemm hemm differenzi fil-karatteristiċi u t-tolleranzi bejn disinji ta 'stadju fuq il-granit u IgM, id-dimensjonijiet ġenerali tal-bażi tal-granit, ir-risers u l-pont huma ekwivalenti. Dan huwa primarjament minħabba li l-vjaġġi nominali u tal-limitu huma identiċi bejn stadju fuq il-granit u IgM.

Kostruzzjoni

In-nuqqas ta 'bażijiet tal-assi b'komponenti bil-makna fid-disinn IgM jipprovdi ċerti vantaġġi fuq soluzzjonijiet stadju fuq il-granit. B'mod partikolari, it-tnaqqis tal-komponenti fil-linja strutturali tal-IgM jgħin biex tiżdied l-ebusija ġenerali tal-assi. Jippermetti wkoll distanza iqsar bejn il-bażi tal-granit u l-wiċċ ta 'fuq tal-ġarr. F'dan l-istudju ta 'każ partikolari, id-disinn IGM joffri għoli tal-wiċċ tax-xogħol 33% aktar baxx (80 mm meta mqabbel ma' 120 mm). Mhux biss dan l-għoli tax-xogħol iżgħar jippermetti disinn aktar kompatt, iżda wkoll inaqqas il-kumpens tal-magna mill-mutur u l-encoder sal-punt tax-xogħol, li jirriżulta fi żbalji mnaqqsa u għalhekk imsaħħaħ il-prestazzjoni tal-pożizzjonament tax-xogħol.

Komponenti tal-assi

Meta wieħed iħares aktar fil-fond fid-disinn, is-soluzzjonijiet tal-istadju fuq il-granit u l-IGM jaqsmu xi komponenti ewlenin, bħal muturi lineari u encoders tal-pożizzjoni. L-għażla tal-binarji tal-forcer u tal-kalamita komuni twassal għal kapaċitajiet ekwivalenti ta 'forza-output. Bl-istess mod, l-użu tal-istess encoders fiż-żewġ disinni jipprovdi riżoluzzjoni identikament fina għall-pożizzjonament ta 'feedback. Bħala riżultat, l-eżattezza lineari u l-prestazzjoni tar-ripetibbiltà mhumiex differenti b'mod sinifikanti bejn is-soluzzjonijiet tal-istadju fuq il-granit u l-IgM. Tqassim ta 'komponenti simili, inkluż is-separazzjoni u t-tolleranza, iwassal għal prestazzjoni komparabbli f'termini ta' mozzjonijiet ta 'żball ġeometriku (jiġifieri, dritta orizzontali u vertikali, pitch, roll u yaw). Fl-aħħarnett, l-elementi ta 'sostenn taż-żewġ disinni, inklużi l-immaniġġjar tal-kejbil, limiti elettriċi u hardstops, huma fundamentalment identiċi fil-funzjoni, għalkemm jistgħu jvarjaw xi ftit fid-dehra fiżika.

Bearings

Għal dan id-disinn partikolari, waħda mid-differenzi l-iktar notevoli hija l-għażla ta 'bearings ta' gwida lineari. Għalkemm il-bearings tal-ballun li jirriċirkulaw huma użati kemm fis-sistemi tal-istadju fuq il-granit kif ukoll fl-IGM, is-sistema IGM tagħmilha possibbli li jiġu inkorporati bearings ikbar u aktar iebsa fid-disinn mingħajr ma jiżdiedu l-għoli tax-xogħol tal-assi. Minħabba li d-disinn IGM jiddependi fuq il-granit bħala l-bażi tiegħu, għall-kuntrarju ta 'bażi ​​separata b'komponenti bil-makna, huwa possibbli li titlob lura xi wħud mill-propjetà immobbli vertikali li altrimenti tkun ikkunsmata minn bażi bil-makna, u essenzjalment timla dan l-ispazju b'berings ikbar filwaqt li tnaqqas l-għoli ġenerali tat-trasport' il fuq mill-granit.

Ebusija

L-użu ta 'bearings ikbar fid-disinn IgM għandu impatt profond fuq l-ebusija angolari. Fil-każ tal-assi aktar baxx tal-ġisem (Y), is-soluzzjoni IGM toffri aktar minn 40% akbar ebusija tar-romblu, 30% ebusija tal-pitch akbar u ebusija tal-yaw 20% akbar minn disinn korrispondenti tal-istadju fuq il-granit. Bl-istess mod, il-pont ta 'IgM joffri żieda b'erba' darbiet fl-ebusija tar-romblu, id-doppju tal-ebusija taż-żift u aktar minn 30% akbar ebusija tal-yaw mill-kontroparti tiegħu fuq il-granit. L-ebusija angolari ogħla hija ta 'vantaġġ minħabba li tikkontribwixxi direttament għal prestazzjoni dinamika mtejba, li hija ċ-ċavetta biex tippermetti l-fluss ogħla tal-magna.

Kapaċità tat-tagħbija

Il-bearings ikbar tas-soluzzjoni IGM jippermettu kapaċità ta 'tagħbija sostanzjalment ogħla minn soluzzjoni ta' stadju fuq il-granit. Għalkemm l-assi bażi Pro560LM tas-soluzzjoni stadju fuq il-granit għandu kapaċità ta 'tagħbija ta' 150 kg, is-soluzzjoni IgM korrispondenti tista 'takkomoda tagħbija ta' 300 kg. Bl-istess mod, l-assi tal-pont Pro280LM tal-istadju fuq il-granit jappoġġja 150 kg, filwaqt li l-assi tal-pont tas-soluzzjoni IGM jista 'jġorr sa 200 kg.

Quddiesa li tiċċaqlaq

Filwaqt li l-bearings ikbar fl-assi IgM li jġorru mekkaniċi joffru attributi ta 'prestazzjoni angolari aħjar u kapaċità akbar ta' ġarr ta 'tagħbija, dawn jiġu wkoll bi trakkijiet ikbar u itqal. Barra minn hekk, il-vaguni IgM huma ddisinjati b'tali mod li ċerti karatteristiċi bil-makna meħtieġa għal assi stadju fuq il-granit (iżda mhux meħtieġa minn assi IgM) jitneħħew biex tiżdied l-ebusija tal-parti u jissimplifika l-manifattura. Dawn il-fatturi jfissru li l-assi IgM għandu massa li tiċċaqlaq akbar minn assi korrispondenti fuq il-granit. L-iżvantaġġ indiskutibbli huwa li l-aċċellerazzjoni massima tal-IgM hija aktar baxxa, jekk wieħed jassumi li l-ħruġ tal-forza tal-mutur ma jinbidilx. Madankollu, f'ċerti sitwazzjonijiet, massa li tiċċaqlaq akbar tista 'tkun ta' vantaġġ mill-perspettiva li l-inerzja akbar tagħha tista 'tipprovdi reżistenza akbar għal disturbi, li tista' tikkorrelata ma 'żieda fl-istabbiltà fil-pożizzjoni.

Dinamika strutturali

L-ebusija ogħla tal-bearing tas-sistema IGM u l-ġarr aktar riġidu jipprovdu benefiċċji addizzjonali li jidhru wara l-użu ta 'pakkett ta' softwer ta 'analiżi ta' elementi finiti (FEA) biex iwettaq analiżi modali. F'dan l-istudju, eżaminajna l-ewwel reżonanza tal-ġarr li jiċċaqlaq minħabba l-effett tagħha fuq il-wisa 'tal-banda servo. Il-ġarr Pro560LM jiltaqa 'ma' reżonanza ta '400 Hz, filwaqt li l-ġarr IgM korrispondenti jesperjenza l-istess mod ta' 430 Hz. Il-Figura 3 turi dan ir-riżultat.

Ir-reżonanza ogħla tas-soluzzjoni IGM, meta mqabbla ma 'stadju tradizzjonali fuq il-granit, tista' tiġi attribwita parzjalment għat-trasport tal-ġarr u d-disinn tal-bearing. Reżonanza ta 'ġarr ogħla tagħmilha possibbli li jkun hemm bandwidth servo akbar u għalhekk tejjeb il-prestazzjoni dinamika.

Ambjent Operattiv

Is-siġill tal-assi huwa kważi dejjem obbligatorju meta jkunu preżenti kontaminanti, kemm jekk iġġenerat permezz tal-proċess tal-utent jew inkella jeżisti fl-ambjent tal-magna. Is-soluzzjonijiet tal-istadju fuq il-granit huma partikolarment adattati f'dawn is-sitwazzjonijiet minħabba n-natura inerenti magħluqa tal-assi. L-istadji lineari tas-Serje Pro, pereżempju, jiġu mgħammra b'ħeġġa u siġilli sekondarji li jipproteġu l-komponenti tal-istadju intern mill-kontaminazzjoni sa punt raġonevoli. Dawn l-istadji jistgħu wkoll jiġu kkonfigurati bi wipers tal-mejda mhux obbligatorji biex jiknes il-fdalijiet barra mill-hardcover ta 'fuq hekk kif l-istadju jaqsam. Min-naħa l-oħra, il-pjattaformi tal-moviment IGM huma inerenti miftuħa fin-natura, bil-bearings, muturi u encoders esposti. Għalkemm mhix kwistjoni f'ambjenti aktar nodfa, dan jista 'jkun problematiku meta tkun preżenti kontaminazzjoni. Huwa possibbli li tiġi indirizzata din il-kwistjoni billi tinkorpora mod ta 'stil ta' minfaħ speċjali f'disinn ta 'assi IgM biex tipprovdi protezzjoni mill-fdalijiet. Iżda jekk mhux implimentat b'mod korrett, il-minfaħ jista 'jinfluwenza b'mod negattiv il-moviment tal-assi billi jagħti forzi esterni fuq il-ġarr hekk kif jimxi permezz tal-firxa sħiħa ta' l-ivvjaġġar tiegħu.

Manutenzjoni

Is-servizz huwa differenzjatur bejn pjattaformi tal-moviment tal-istadju fuq il-granit u IgM. L-assi lineari bil-mutur huma magħrufa sew għar-robustezza tagħhom, imma xi kultant isir neċessarju li twettaq il-manutenzjoni. Ċerti operazzjonijiet ta 'manutenzjoni huma relattivament sempliċi u jistgħu jitwettqu mingħajr ma jitneħħew jew jiżżarmaw l-assi inkwistjoni, imma xi kultant hija meħtieġa drawdown aktar bir-reqqa. Meta l-pjattaforma tal-moviment tikkonsisti fi stadji diskreti mmuntati fuq il-granit, is-servizz huwa kompitu raġonevolment sempliċi. L-ewwel, żarma l-palk mill-granit, imbagħad wettaq ix-xogħol ta 'manutenzjoni meħtieġ u remontah. Jew, sempliċement ibdilha bi stadju ġdid.

Is-soluzzjonijiet IGM jistgħu xi drabi jkunu aktar ta 'sfida meta jwettqu manutenzjoni. Għalkemm is-sostituzzjoni ta 'korsa ta' kalamita waħda tal-mutur lineari hija sempliċi ħafna f'dan il-każ, manutenzjoni u tiswijiet aktar ikkumplikati ħafna drabi jinvolvu li jiżżarmaw kompletament ħafna jew il-komponenti kollha li jinkludu l-assi, li jieħu ħafna ħin meta l-komponenti jiġu mmuntati direttament fuq il-granit. Huwa wkoll iktar diffiċli li tirranġa l-assi bbażati fuq il-granit lil xulxin wara li twettaq manutenzjoni - kompitu li huwa konsiderevolment aktar sempliċi bi stadji diskreti.

Tabella 1. Sommarju tad-differenzi tekniċi fundamentali bejn soluzzjonijiet ta 'stadju fuq il-granit u IgM li jġorru mekkaniċi.

Tqabbil ekonomiku

Filwaqt li l-ispiża assoluta ta 'kwalunkwe sistema ta' moviment se tvarja abbażi ta 'diversi fatturi inkluż it-tul tal-ivvjaġġar, il-preċiżjoni tal-assi, il-kapaċità tat-tagħbija u l-kapaċitajiet dinamiċi, il-paraguni relattivi ta' IgM analogu u sistemi ta 'moviment stadju fuq il-granit immexxija f'dan l-istudju jissuġġerixxu li s-soluzzjonijiet IgM huma kapaċi joffru moviment medju sa preċiżjoni għolja fi spejjeż moderatament aktar baxxi mill-kontropartijiet moderatament aktar baxxi mill-kontropartijiet ta' stadju ta 'stadju tagħhom.

L-istudju ekonomiku tagħna jikkonsisti fi tliet komponenti fundamentali tal-ispejjeż: partijiet tal-magni (inklużi kemm partijiet manifatturati kif ukoll komponenti mixtrija), l-assemblaġġ tal-granit, u xogħol u ġenerali.

Partijiet tal-magna

Soluzzjoni IGM toffri tfaddil ta ’min jinnota fuq soluzzjoni ta’ stadju fuq il-granit f’termini ta ’partijiet tal-magni. Dan huwa dovut primarjament għan-nuqqas ta 'IgM ta' bażijiet tal-palk bil-makna fuq l-assi Y u X, li jżidu l-kumplessità u l-ispiża għas-soluzzjonijiet tal-palk fuq il-granit. Barra minn hekk, iffrankar fl-ispejjeż jista 'jiġi attribwit għas-simplifikazzjoni relattiva ta' partijiet oħra bil-makna fuq is-soluzzjoni IGM, bħalma huma l-vaguni li jiċċaqilqu, li jista 'jkollhom karatteristiċi aktar sempliċi u tolleranzi kemmxejn aktar rilassati meta jiġu ddisinjati għall-użu f'sistema IGM.

Assemblej tal-Granit

Għalkemm l-assemblaġġi tal-pont tal-bażi tal-granit kemm fis-sistemi IGM kif ukoll fl-istadju fuq il-granit jidhru li għandhom fattur u dehra ta 'forma simili, l-assemblaġġ tal-granit IGM huwa marġinalment aktar għali. Dan għaliex il-granit fis-soluzzjoni IGM jieħu l-post tal-bażi tal-palk bil-makna fis-soluzzjoni tal-palk fuq il-granit, li teħtieġ li l-granit ikollu tolleranzi ġeneralment aktar stretti fir-reġjuni kritiċi, u anke karatteristiċi addizzjonali, bħal qatgħat estrużi u / jew inserzjonijiet tal-azzar bil-kamin, pereżempju. Madankollu, fl-istudju tal-każ tagħna, il-kumplessità miżjuda ta 'l-istruttura tal-granit hija aktar minn ikkumpensata mis-simplifikazzjoni fil-partijiet tal-magna.

Xogħol u overhead

Minħabba l-ħafna xebh fl-assemblaġġ u l-ittestjar kemm tas-sistemi IgM kif ukoll ta 'stadju fuq il-granit, m'hemmx differenza sinifikanti fl-ispejjeż tax-xogħol u l-ispejjeż ġenerali.

Ladarba dawn il-fatturi kollha ta 'spejjeż jiġu kkombinati, is-soluzzjoni IGM speċifika li ġġorr mekkanika eżaminata f'dan l-istudju hija ta' madwar 15% inqas għalja mis-soluzzjoni li ġġorr mekkanika, stadju fuq il-granit.

M’għandniex xi ngħidu, ir-riżultati tal-analiżi ekonomika jiddependu mhux biss fuq attributi bħat-tul tal-ivvjaġġar, il-preċiżjoni u l-kapaċità tat-tagħbija, iżda wkoll fuq fatturi bħall-għażla tal-fornitur tal-granit. Barra minn hekk, huwa prudenti li tikkunsidra l-ispejjeż tat-tbaħħir u l-loġistika assoċjati mal-akkwist ta 'struttura tal-granit. Speċjalment ta 'għajnuna għal sistemi kbar ħafna tal-granit, għalkemm vera għad-daqsijiet kollha, l-għażla ta' fornitur tal-granit kwalifikat fil-viċinanza mill-qrib mal-post tal-assemblaġġ tas-sistema finali tista 'tgħin biex timminimizza wkoll l-ispejjeż.

Għandu jkun innutat ukoll li din l-analiżi ma tikkunsidrax l-ispejjeż ta 'wara l-implimentazzjoni. Pereżempju, ejja ngħidu li huwa neċessarju li sservi s-sistema tal-moviment billi tissewwa jew tissostitwixxi assi ta 'moviment. Sistema ta 'stadju fuq il-granit tista' tinżamm billi sempliċement tneħħi u tissewwa / tissostitwixxi l-assi affettwata. Minħabba d-disinn tal-istadju l-aktar modulari, dan jista 'jsir b'faċilità u veloċità relattiva, minkejja l-ogħla spiża inizjali tas-sistema. Għalkemm is-sistemi IGM ġeneralment jistgħu jinkisbu bi prezz aktar baxx mill-kontropartijiet tagħhom fuq il-granit, jistgħu jkunu aktar ta 'sfida biex jiżżarmaw u jservu minħabba n-natura integrata tal-kostruzzjoni.

Konklużjoni

B'mod ċar kull tip ta 'disinn tal-pjattaforma tal-moviment - stadju fuq il-granit u IGM - jista' joffri benefiċċji distinti. Madankollu, mhux dejjem huwa ovvju li hija l-iktar għażla ideali għal applikazzjoni ta 'moviment partikolari. Għalhekk, huwa ta 'benefiċċju kbir li tissieħeb ma' fornitur ta 'sistemi ta' mozzjoni u awtomazzjoni b'esperjenza, bħal Aerotech, li joffri approċċ konsultattiv iffokat fuq l-applikazzjoni b'mod distint biex jesplora u jipprovdi għarfien siewi dwar alternattivi ta 'soluzzjoni għal kontroll ta' moviment ta 'moviment u applikazzjonijiet ta' awtomazzjoni. Li tifhem mhux biss id-differenza bejn dawn iż-żewġ varjetajiet ta 'soluzzjonijiet ta' awtomazzjoni, iżda wkoll l-aspetti fundamentali tal-problemi li huma meħtieġa biex isolvu, hija ċ-ċavetta sottostanti għas-suċċess fl-għażla ta 'sistema ta' moviment li tindirizza kemm l-għanijiet tekniċi kif ukoll dawk finanzjarji tal-proġett.

Minn Aerotech.