Id-Differenza Bejn Stadju fuq Granit u Sistemi Integrati tal-Moviment tal-Granit

L-għażla tal-pjattaforma tal-moviment lineari bbażata fuq il-granit l-aktar adattata għal applikazzjoni partikolari tiddependi fuq għadd ta 'fatturi u varjabbli.Huwa kruċjali li wieħed jirrikonoxxi li kull applikazzjoni għandha s-sett uniku tagħha ta’ rekwiżiti li jridu jiġu mifhuma u prijoritizzati sabiex tiġi segwita 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 granit u pjattaforma ta 'moviment integrat tal-granit (IGM) hija waħda mid-deċiżjonijiet preċedenti li għandhom jittieħdu fil-proċess tal-għażla.Hemm distinzjonijiet ċari bejn iż-żewġ tipi ta 'soluzzjoni, u naturalment kull waħda għandha l-merti tagħha - u twissijiet - li jeħtieġ li jiġu mifhuma u kkunsidrati bir-reqqa.

Biex noffru ħarsa aħjar dwar dan il-proċess tat-teħid ta’ deċiżjonijiet, aħna nevalwaw id-differenzi bejn żewġ disinji fundamentali ta’ pjattaformi ta’ moviment lineari — soluzzjoni tradizzjonali ta’ stadju fuq granit, u soluzzjoni IGM — kemm minn perspettivi tekniċi kif ukoll finanzjarji fil-forma ta’ mekkaniżmu mekkaniku. każ ta' studju.

Sfond

Biex tesplora x-xebh u d-differenzi bejn is-sistemi IGM u s-sistemi tradizzjonali tal-istadju fuq il-granit, iġġenerajna żewġ disinji ta’ każi ta’ prova:

• Bearing mekkaniku, stadju fuq granit
• Bearing mekkaniku, IGM

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

Għad-disinn tal-istadju fuq il-granit, għażilna stadju ta 'korp wiesa' PRO560LM għall-assi Y minħabba l-kapaċità akbar ta 'ġarr ta' tagħbija tiegħu, komuni għal ħafna applikazzjonijiet ta 'moviment li jużaw dan l-arranġament "Y/XZ split-bridge".Għall-assi X, għażilna PRO280LM, li tintuża komunement bħala assi tal-pont f'ħafna applikazzjonijiet.Il-PRO280LM joffri bilanċ prattiku bejn il-footprint tiegħu u l-kapaċità tiegħu li jġorr assi Z b'tagħbija tal-klijent.

Għad-disinji IGM, aħna rreplikaw mill-qrib il-kunċetti u t-tqassim fundamentali tad-disinn 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 tal-komponenti bil-makna preżenti fl-istadju fuq -disinji tal-granit.

Komuni fiż-żewġ każijiet tad-disinn huwa l-assi Z, li ntgħażel biex ikun stadju mmexxi bil-kamin bil-ballun PRO190SL.Dan huwa assi popolari ħafna biex jintuża fl-orjentazzjoni vertikali fuq pont minħabba l-kapaċità ta 'tagħbija ġeneruża tiegħu u l-fattur tal-forma relattivament kompatt.

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

Tqabbil Tekniku

Is-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 tal-istadju fuq il-granit.Bil-maqlub, l-integrazzjoni tal-assi tal-moviment direttament fl-istruttura tal-granit toffri diversi karatteristiċi distintivi li jiddistingwu s-sistemi IGM minn sistemi ta 'stadju fuq granit.

Fattur tal-Formola

Forsi l-aktar xebh ovvju jibda bil-pedament tal-magna - il-granit.Għalkemm hemm differenzi fil-karatteristiċi u tolleranzi bejn stadju fuq granit u disinji IGM, id-dimensjonijiet ġenerali tal-bażi tal-granit, risers u pont huma ekwivalenti.Dan huwa primarjament minħabba li l-vjaġġi nominali u ta 'limitu huma identiċi bejn stadju fuq granit u IGM.

Kostruzzjoni

In-nuqqas ta 'bażijiet ta' assi ta 'komponenti bil-makna fid-disinn IGM jipprovdi ċerti vantaġġi fuq soluzzjonijiet ta' stadju fuq 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 tal-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 l-offsets tal-magna mill-mutur u l-encoder sal-punt tax-xogħol, li jirriżulta fi żbalji Abbe mnaqqsa u għalhekk prestazzjoni mtejba tal-pożizzjonament tal-punt 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 ta 'forcer u kalamita komuni twassal għal kapaċitajiet ta' output ta 'forza ekwivalenti.Bl-istess mod, l-użu tal-istess encoders fiż-żewġ disinji jipprovdi riżoluzzjoni identikament fina għall-feedback tal-pożizzjonament.Bħala riżultat, l-eżattezza lineari u l-prestazzjoni tar-ripetibbiltà mhijiex differenti b'mod sinifikanti bejn is-soluzzjonijiet tal-istadju fuq il-granit u l-IGM.Tqassim simili tal-komponenti, inkluż is-separazzjoni u t-tolleranza tal-bearings, iwassal għal prestazzjoni komparabbli f'termini ta 'movimenti ta' żball ġeometriku (jiġifieri, straightness orizzontali u vertikali, pitch, roll u yaw).Fl-aħħarnett, l-elementi ta 'appoġġ taż-żewġ disinji, inklużi l-ġestjoni tal-kejbil, il-limiti elettriċi u l-hardstops, huma fundamentalment identiċi fil-funzjoni, għalkemm jistgħu jvarjaw xi ftit fid-dehra fiżika.

Berings

Għal dan id-disinn partikolari, waħda mid-differenzi l-aktar notevoli hija l-għażla ta 'berings ta' gwida lineari.Għalkemm il-ball bearings li jiċċirkolaw mill-ġdid jintużaw kemm f'sistemi ta 'stadju fuq granit kif ukoll IGM, is-sistema IGM tagħmilha possibbli li jiġu inkorporati berings akbar u aktar iebes fid-disinn mingħajr ma jiżdied l-għoli tax-xogħol tal-assi.Minħabba li d-disinn IGM jiddependi fuq il-granit bħala l-bażi tiegħu, għall-kuntrarju ta 'bażi ​​separata ta' komponenti bil-makna, huwa possibbli li terġa 'tinkiseb xi wħud mill-proprjetà immobbli vertikali li kieku tkun ikkunsmata minn bażi bil-makna, u essenzjalment timla dan l-ispazju b'akbar. berings filwaqt li xorta tnaqqas l-għoli ġenerali tal-ġarr 'il fuq mill-granit.

Ebusija

L-użu ta 'bearings akbar fid-disinn IGM għandu impatt profond fuq l-ebusija angolari.Fil-każ tal-assi t'isfel ta 'korp wiesa' (Y), is-soluzzjoni IGM toffri aktar minn 40% ebusija akbar tar-roll, 30% ebusija akbar taż-żift u 20% ebusija akbar tal-yaw minn disinn korrispondenti stadju fuq granit.Bl-istess mod, il-pont tal-IGM joffri żieda ta 'erba' darbiet fl-ebusija tar-roll, id-doppju tal-ebusija taż-żift u aktar minn 30% ebusija tal-yaw akbar mill-kontroparti tal-istadju fuq il-granit.Ebusija angolari ogħla hija vantaġġuża għaliex tikkontribwixxi direttament għal prestazzjoni dinamika mtejba, li hija essenzjali biex tippermetti throughput ogħla tal-magni.

Kapaċità tat-Tagħbija

Il-bearings akbar tas-soluzzjoni IGM jippermettu kapaċità ta 'tagħbija sostanzjalment ogħla minn soluzzjoni ta' stadju fuq granit.Għalkemm l-assi bażi PRO560LM tas-soluzzjoni tal-istadju fuq il-granit għandha 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 Ċaqliq

Filwaqt li l-bearings akbar fl-assi IGM li jġorru mekkaniċi joffru attributi ta 'prestazzjoni angolari aħjar u kapaċità akbar ta' ġarr ta 'tagħbija, jiġu wkoll ma' trakkijiet akbar u itqal.Barra minn hekk, il-karrijiet IGM huma ddisinjati b'tali mod li ċerti karatteristiċi bil-makna meħtieġa għal assi stadju fuq granit (iżda mhux meħtieġa minn assi IGM) jitneħħew biex tiżdied l-ebusija tal-parti u tissimplifika l-manifattura.Dawn il-fatturi jfissru li l-assi IGM għandu massa li tiċċaqlaq akbar minn assi korrispondenti tal-istadju fuq il-granit.Żvantaġġ indiskutibbli huwa li l-aċċelerazzjoni massima tal-IGM hija aktar baxxa, jekk wieħed jassumi li l-output tal-forza tal-mutur ma jinbidilx.Madankollu, f'ċerti sitwazzjonijiet, massa li tiċċaqlaq akbar tista 'tkun vantaġġuża mill-perspettiva li l-inerzja akbar tagħha tista' tipprovdi reżistenza akbar għal disturbi, li jistgħu jikkorrelataw ma 'stabbiltà akbar fil-pożizzjoni.

Dinamika Strutturali

L-ebusija ogħla tal-bearing tas-sistema IGM u l-ġarr aktar riġidu jipprovdu benefiċċji addizzjonali li jidhru wara li jintuża pakkett tas-softwer tal-analiżi tal-elementi finiti (FEA) biex twettaq analiżi modali.F'dan l-istudju, eżaminajna l-ewwel reżonanza tal-karru li jiċċaqlaq minħabba l-effett tiegħu fuq il-bandwidth tas-servo.Il-ġarr PRO560LM jiltaqa 'ma' reżonanza f'400 Hz, filwaqt li l-ġarr IGM korrispondenti jesperjenza l-istess mod f'430 Hz.Il-Figura 3 turi dan ir-riżultat.

Ir-reżonanza ogħla tas-soluzzjoni IGM, meta mqabbla ma 'l-istadju tradizzjonali fuq il-granit, tista' tiġi attribwita parzjalment għad-disinn tal-ġarr u l-ġarr aktar iebes.Reżonanza tal-ġarr ogħla tagħmilha possibbli li jkun hemm faxxa tal-banda servo akbar u għalhekk prestazzjoni dinamika mtejba.

Ambjent Operattiv

Is-siġillabilità tal-assi hija kważi dejjem obbligatorja meta l-kontaminanti jkunu preżenti, kemm jekk iġġenerati permezz tal-proċess tal-utent jew inkella eżistenti fl-ambjent tal-magna.Is-soluzzjonijiet ta 'l-istadju fuq il-granit huma partikolarment adattati f'dawn is-sitwazzjonijiet minħabba n-natura inerenti magħluqa ta' l-assi.L-istadji lineari tas-serje PRO, pereżempju, jiġu mgħammra b'hardcovers u siġilli tal-ġenb li jipproteġu l-komponenti tal-istadju intern mill-kontaminazzjoni sa punt raġonevoli.Dawn l-istadji jistgħu wkoll jiġu kkonfigurati b'wipers tal-mejda fakultattivi biex jiknes id-debris 'il barra mill-hardcover ta' fuq hekk kif l-istadju jgħaddi.Min-naħa l-oħra, il-pjattaformi tal-moviment IGM huma intrinsikament miftuħa fin-natura, bil-bearings, muturi u encoders esposti.Għalkemm mhix kwistjoni f'ambjenti aktar nodfa, dan jista 'jkun problematiku meta l-kontaminazzjoni tkun preżenti.Huwa possibbli li tiġi indirizzata din il-kwistjoni billi tiġi inkorporata kopertura speċjali ta' stil ta' minfaħ f'disinn tal-assi IGM biex tipprovdi protezzjoni mid-debris.Imma 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 jiċċaqlaq tul il-firxa sħiħa tal-ivvjaġġar tiegħu.

Manutenzjoni

Is-servizz huwa differenzjatur bejn l-istadju fuq il-granit u l-pjattaformi tal-moviment IGM.L-assi tal-muturi lineari huma magħrufa sew għar-robustezza tagħhom, iżda kultant isir meħtieġ li ssir manutenzjoni.Ċerti operazzjonijiet ta' manutenzjoni huma relattivament sempliċi u jistgħu jitwettqu mingħajr ma jitneħħew jew jiżżarmaw l-assi inkwistjoni, iżda xi drabi tkun meħtieġa teardown aktar bir-reqqa.Meta l-pjattaforma tal-moviment tikkonsisti fi stadji diskreti mmuntati fuq granit, is-servizz huwa kompitu raġonevolment sempliċi.L-ewwel, żarma l-istadju mill-granit, imbagħad wettaq ix-xogħol ta 'manutenzjoni meħtieġ u erġa' immuntah.Jew, sempliċement ibdelha bi stadju ġdid.

Is-soluzzjonijiet IGM xi drabi jistgħu jkunu aktar ta’ sfida meta ssir il-manutenzjoni.Għalkemm is-sostituzzjoni ta 'korsa kalamita waħda tal-mutur lineari hija sempliċi ħafna f'dan il-każ, manutenzjoni u tiswijiet aktar ikkumplikati ħafna drabi jinvolvu ż-żarmar kompletament ta' ħafna jew il-komponenti kollha li jinkludu l-assi, li jieħu aktar ħin meta l-komponenti huma mmuntati direttament fuq granit.Huwa wkoll aktar diffiċli li jiġu allinjati mill-ġdid l-assi bbażati fuq il-granit ma 'xulxin wara li twettaq il-manutenzjoni - biċċa xogħol li hija konsiderevolment aktar sempliċi bi stadji diskreti.

Tabella 1. Sommarju tad-differenzi tekniċi fundamentali bejn stadju fuq granit li jġorru mekkaniċi u soluzzjonijiet IGM.

Tqabbil Ekonomiku

Filwaqt li l-ispiża assoluta ta’ kwalunkwe sistema ta’ moviment se tvarja abbażi ta’ diversi fatturi inklużi t-tul tal-ivvjaġġar, il-preċiżjoni tal-assi, il-kapaċità tat-tagħbija u l-kapaċitajiet dinamiċi, it-tqabbil relattiv ta’ sistemi analogi ta’ moviment IGM u stadju fuq granit li saru f’dan l-istudju jissuġġerixxu li s-soluzzjonijiet IGM huma kapaċi joffru moviment ta 'preċiżjoni medja għal għolja bi spejjeż moderatament aktar baxxi mill-kontropartijiet tagħhom ta' stadju fuq granit.

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

Partijiet tal-Magni

Soluzzjoni IGM toffri tfaddil notevoli fuq soluzzjoni stadju fuq granit f'termini ta 'partijiet tal-magni.Dan huwa primarjament minħabba n-nuqqas ta 'l-IGM ta' bażijiet tal-istadju maħduma b'mod kumpless fuq l-assi Y u X, li jżidu l-kumplessità u l-ispiża għas-soluzzjonijiet tal-istadju fuq il-granit.Barra minn hekk, l-iffrankar tal-ispejjeż jista 'jiġi attribwit għas-simplifikazzjoni relattiva ta' partijiet oħra bil-makna fuq is-soluzzjoni IGM, bħall-vaguni li jiċċaqilqu, li jista 'jkollhom karatteristiċi aktar sempliċi u tolleranzi kemmxejn aktar rilassati meta ddisinjati għall-użu f'sistema IGM.

Assemblaġġi 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 forma u dehra simili, l-assemblaġġ tal-granit IGM huwa marġinalment aktar għali.Dan huwa minħabba li l-granit fis-soluzzjoni IGM jieħu l-post tal-bażijiet tal-istadju bil-makna fis-soluzzjoni tal-istadju fuq il-granit, li teħtieġ li l-granit ikollu tolleranzi ġeneralment aktar stretti f'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 tal-istruttura tal-granit hija aktar milli kkumpensata bis-simplifikazzjoni fil-partijiet tal-magni.

Xogħol u Overhead

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

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

Naturalment, 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 tal-loġistika assoċjati mal-akkwist ta 'struttura tal-granit.Speċjalment utli għal sistemi ta 'granit kbar ħafna, għalkemm veru għad-daqsijiet kollha, l-għażla ta' fornitur tal-granit kwalifikat fil-viċin eqreb tal-post tal-assemblaġġ tas-sistema finali tista 'tgħin biex tnaqqas l-ispejjeż ukoll.

Ta’ min jinnota wkoll li din l-analiżi ma tqisx l-ispejjeż ta’ wara l-implimentazzjoni.Pereżempju, ejja ngħidu li jsir meħtieġ li s-sistema tal-moviment tisservi billi tissewwa jew tissostitwixxi assi tal-moviment.Sistema ta 'stadju fuq granit tista' tiġi servita billi sempliċiment tneħħi u tissewwa/tissostitwixxi l-assi affettwat.Minħabba d-disinn ta 'stil ta' stadju aktar modulari, dan jista 'jsir b'faċilità u veloċità relattiva, minkejja l-ispiża inizjali ogħla tas-sistema.Għalkemm is-sistemi IGM ġeneralment jistgħu jinkisbu bi spiża aktar baxxa mill-kontropartijiet tagħhom tal-istadju fuq il-granit, jistgħu jkunu aktar ta 'sfida biex jiżarmaw u jservu minħabba n-natura integrata tal-kostruzzjoni.

Konklużjoni

B'mod ċar kull tip ta 'disinn ta' pjattaforma tal-moviment - stadju fuq granit u IGM - jista 'joffri benefiċċji distinti.Madankollu, mhux dejjem huwa ovvju liema hija l-aktar għażla ideali għal applikazzjoni ta 'moviment partikolari.Għalhekk, huwa ta 'benefiċċju kbir li tissieħeb ma' fornitur ta 'sistemi ta' moviment u awtomazzjoni b'esperjenza, bħal Aerotech, li joffri approċċ konsultattiv iffukat b'mod distint fuq l-applikazzjoni biex jesplora u jipprovdi għarfien siewi dwar alternattivi ta 'soluzzjoni għal applikazzjonijiet ta' kontroll tal-moviment u awtomazzjoni ta 'sfida.Il-fehim mhux biss tad-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' mozzjoni li tindirizza kemm l-għanijiet tekniċi kif ukoll finanzjarji tal-proġett.

Minn AEROTECH.