Ndryshimi midis sistemeve të lëvizjes së granitit në skenë dhe të integruar të granitit

Përzgjedhja e platformës më të përshtatshme të lëvizjes lineare me bazë graniti për një aplikim të caktuar varet nga një mori faktorësh dhe variablash. Shtë thelbësore të pranohet që secila aplikim ka grupin e vet unik të kërkesave që duhet të kuptohen dhe të përcaktohen me përparësi në mënyrë që të ndjekin një zgjidhje efektive për sa i përket një platforme lëvizjeje.

Një nga zgjidhjet më të kudogjendura përfshin montimin e fazave të pozicionimit diskrete mbi një strukturë graniti. Një zgjidhje tjetër e zakonshme integron përbërësit që përbëjnë boshtet e lëvizjes direkt në vetë granitin. Zgjedhja midis një platforme të një graniti në skenë dhe një platformë të integruar të lëvizjes së granitit (IGM) është një nga vendimet e mëparshme që do të merret në procesin e përzgjedhjes. Ekzistojnë dallime të qarta midis të dy llojeve të zgjidhjes, dhe natyrisht secila ka meritat e veta - dhe paralajmërimet - që duhet të kuptohen dhe të konsiderohen me kujdes.

Për të ofruar një pasqyrë më të mirë në këtë proces të vendimmarrjes, ne vlerësojmë ndryshimet midis dy modeleve themelore të platformës së lëvizjes lineare-një zgjidhje tradicionale e granitit në fazë, dhe një zgjidhje IGM-si nga këndvështrimet teknike ashtu edhe nga ato financiare në formën e një studimi të rastit mekanik.

Sfond

Për të eksploruar ngjashmëritë dhe ndryshimet midis sistemeve IgM dhe sistemeve tradicionale të granitit në fazë, kemi gjeneruar dy modele të rasteve të provës:

• Kushineta mekanike, në skenë-granite
• Kushineta mekanike, igm

Në të dy rastet, secili sistem përbëhet nga tre akse lëvizjeje. Aksi Y ofron 1000 mm udhëtim dhe ndodhet në bazën e strukturës së granitit. Aksi X, i vendosur në urën e asamblesë me 400 mm udhëtim, mbart boshtin vertikal z me 100 mm udhëtim. Kjo rregullim përfaqësohet në mënyrë piktoreske.

Për modelin e fazës-në-granite, ne kemi zgjedhur një fazë të trupit të gjerë Pro560LM për boshtin Y për shkak të kapacitetit të tij më të madh të mbajtjes së ngarkesës, e zakonshme për shumë aplikacione lëvizjeje duke përdorur këtë aranzhim "Y/XZ Split-Bridge". Për boshtin X, ne kemi zgjedhur një pro280LM, i cili zakonisht përdoret si një bosht urë në shumë aplikime. Pro280LM ofron një ekuilibër praktik midis gjurmës së tij dhe aftësisë së tij për të kryer një bosht z me një ngarkesë të klientit.

Për modelet e IGM, ne përsërisëm nga afër konceptet themelore të projektimit dhe paraqitjet e akseve të mësipërme, me ndryshimin parësor që boshtet IgM janë ndërtuar drejtpërdrejt në strukturën e granitit, dhe për këtë arsye u mungojnë bazat e komponentëve të përpunuar të pranishëm në modelet e fazës-në-granite.

E zakonshme në të dy rastet e projektimit është boshti Z, i cili u zgjodh të jetë një fazë pro190SL e drejtuar nga topi. Ky është një bosht shumë i popullarizuar për t'u përdorur në orientimin vertikal në një urë për shkak të kapacitetit të tij bujar të ngarkesës dhe faktorit relativisht kompakt të formës.

Figura 2 ilustron sistemet specifike të fazës-në-granite dhe IgM të studiuara.

Krahasim teknik

Sistemet IGM janë dizajnuar duke përdorur një larmi teknikash dhe përbërësish që janë të ngjashëm me ato që gjenden në modelet tradicionale të granitit fazor. Si rezultat, ekzistojnë veti të shumta teknike të përbashkëta midis sistemeve IGM dhe sistemeve të granitit në skenë. Në të kundërt, integrimi i akseve të lëvizjes direkt në strukturën e granitit ofron disa karakteristika dalluese që dallojnë sistemet IgM nga sistemet fazë-në-granite.

Faktor i formës

Ndoshta ngjashmëria më e dukshme fillon me themelin e makinës - granitin. Edhe pse ka ndryshime në tiparet dhe tolerancat midis modeleve të fazës-në-granite dhe IgM, dimensionet e përgjithshme të bazës së granitit, ngritësit dhe ura janë ekuivalente. Kjo është kryesisht për shkak se udhëtimet nominale dhe kufitare janë identike midis fazës-në-granite dhe IgM.

Konstruksion

Mungesa e bazave të boshtit të komponentëve të përpunuar në hartimin e IGM siguron disa avantazhe në lidhje me zgjidhjet fazë-në-granite. Në veçanti, ulja e përbërësve në lakin strukturor të IgM ndihmon në rritjen e ngurtësisë së përgjithshme të boshtit. Ai gjithashtu lejon një distancë më të shkurtër midis bazës së granitit dhe sipërfaqes së sipërme të karrocës. Në këtë studim të veçantë të rasteve, dizajni IGM ofron një lartësi të sipërfaqes së punës 33% më të ulët (80 mm krahasuar me 120 mm). Jo vetëm që kjo lartësi më e vogël e punës lejon një dizajn më kompakt, por gjithashtu zvogëlon kompensimet e makinerisë nga motori dhe kodifikuesi në pikën e punës, duke rezultuar në ulje të gabimeve të ABBE dhe për këtë arsye përmirësoi performancën e pozicionimit të pikës së punës.

Përbërës të boshtit

Duke parë më thellë në dizajn, zgjidhjet në skenë-në-granite dhe IGM ndajnë disa përbërës kryesorë, siç janë motorët linearë dhe koduesit e pozicionit. Përzgjedhja e zakonshme e forcerit dhe shtegut të magnetit çon në aftësi ekuivalente të forcës-daljes. Po kështu, përdorimi i të njëjtëve kodues në të dy modelet siguron një rezolucion identikisht të mirë për pozicionimin e reagimeve. Si rezultat, saktësia lineare dhe performanca e përsëritshmërisë nuk është dukshëm e ndryshme midis zgjidhjeve të fazës-në-granite dhe IgM. Paraqitja e ngjashme e komponentëve, duke përfshirë ndarjen dhe tolerancën e mbajtjes, çon në performancë të krahasueshme për sa i përket mocioneve të gabimit gjeometrik (d.m.th., drejtësia horizontale dhe vertikale, katran, rrotull dhe nofull). Më në fund, të dy elementët mbështetës të modeleve, përfshirë menaxhimin e kabllove, kufijtë elektrikë dhe hardstops, janë thelbësisht identikë në funksion, megjithëse ato mund të ndryshojnë disi në pamjen fizike.

Kushineta

Për këtë model të veçantë, një nga ndryshimet më të dukshme është zgjedhja e kushinetave udhëzuese lineare. Megjithëse kushinetat e topit riciklues përdoren në të dy sistemet në skenë-në-granite dhe IgM, sistemi IgM bën të mundur përfshirjen e kushinetave më të mëdha, më të forta në dizajn pa rritur lartësinë e punës së boshtit. Për shkak se dizajni IgM mbështetet në granit si baza e tij, në krahasim me një bazë të veçantë të përbërë të përpunuar, është e mundur të rimarrni disa nga pasuritë e patundshme vertikale që përndryshe do të konsumoheshin nga një bazë e përpunuar, dhe në thelb ta mbushni këtë hapësirë ​​me kushineta më të mëdha, ndërsa ende zvogëloni lartësinë e përgjithshme të transportit mbi granit.

Ngurtësi

Përdorimi i kushinetave më të mëdha në hartimin e IgM ka një ndikim të thellë në ngurtësinë këndore. Në rastin e boshtit të poshtëm me trup të gjerë (Y), zgjidhja IgM ofron mbi 40% ngurtësi më të madhe të rrotullimit, 30% ngurtësi më të madhe të katranit dhe 20% ngurtësi më të madhe të nofullës sesa një dizajn përkatës në fazë-në-granite. Në mënyrë të ngjashme, ura e IGM ofron një rritje të katërfishtë të ngurtësisë së rrotullimit, dyfishin e ngurtësisë së katranit dhe më shumë se 30% ngurtësi më të madhe të nofullës sesa homologu i saj në skenë-në-granite. Ngurtësia më e lartë këndore është e dobishme sepse kontribuon drejtpërdrejt në përmirësimin e performancës dinamike, e cila është thelbësore për të mundësuar xhiros më të lartë të makinerisë.

Kapaciteti i ngarkesës

Kushinetat më të mëdha të zgjidhjes IGM lejojnë një kapacitet thelbësisht më të lartë të ngarkesës sesa një zgjidhje fazë-në-granite. Megjithëse boshti bazë pro560LM i zgjidhjes në fazë-në-granite ka një kapacitet ngarkese prej 150 kg, zgjidhja përkatëse IgM mund të strehojë një ngarkesë prej 300 kg. Në mënyrë të ngjashme, boshti i urës Pro280LM në fazë-në-granite mbështet 150 kg, ndërsa boshti i urës së zgjidhjes IgM mund të ketë deri në 200 kg.

Masë lëvizëse

Ndërsa kushinetat më të mëdha në boshtet e IgM me mekanike ofrojnë atribute më të mira të performancës këndore dhe kapacitet më të madh të mbajtjes së ngarkesës, ato gjithashtu vijnë me kamionë më të mëdhenj, më të rëndë. Për më tepër, karrocat IgM janë krijuar të tilla që disa veçori të përpunuara të nevojshme për një bosht në fazë-në-granite (por nuk kërkohet nga një bosht IgM) të hiqen për të rritur ngurtësinë e pjesës dhe për të thjeshtuar prodhimin. Këta faktorë nënkuptojnë që boshti IgM ka një masë më të madhe lëvizëse sesa një bosht përkatës në fazë-në-granite. Një dobësi e padiskutueshme është se nxitimi maksimal i IGM është më i ulët, duke supozuar se prodhimi i forcës motorike është e pandryshuar. Megjithatë, në situata të caktuara, një masë më e madhe lëvizëse mund të jetë e dobishme nga këndvështrimi se inercia e saj më e madhe mund të sigurojë rezistencë më të madhe ndaj shqetësimeve, të cilat mund të lidhen me stabilitetin e rritur në pozicion.

Dinamikë strukturore

Ngurtësia më e lartë e Sistemit IGM dhe transporti më i ngurtë ofrojnë përfitime shtesë që janë të dukshme pas përdorimit të një pakete softuerësh të analizës së elementeve të fundme (FEA) për të kryer një analizë modale. Në këtë studim, ne shqyrtuam rezonancën e parë të karrocës në lëvizje për shkak të efektit të saj në gjerësinë e bandës servo. Karroca Pro560LM takon një rezonancë në 400 Hz, ndërsa karroca përkatëse IgM përjeton të njëjtën mënyrë në 430 Hz. Figura 3 ilustron këtë rezultat.

Rezonanca më e lartë e zgjidhjes IgM, kur krahasohet me granit tradicional në fazë, mund t'i atribuohet pjesërisht karrocës më të fortë dhe modelit të mbajtjes. Një rezonancë më e lartë e karrocave bën të mundur që të keni një gjerësi më të madhe të bandës servo dhe për këtë arsye përmirësoi performancën dinamike.

Mjedis operativ

Kuptimi i boshtit është pothuajse gjithmonë i detyrueshëm kur ndotësit janë të pranishëm, qoftë të gjeneruar përmes procesit të përdoruesit ose ekzistojnë ndryshe në mjedisin e makinës. Zgjidhjet në fazë-në-granite janë veçanërisht të përshtatshme në këto situata për shkak të natyrës së natyrshme të mbyllur të boshtit. Fazat lineare pro-seri, për shembull, vijnë të pajisura me hardcovers dhe vula anësore që mbrojnë përbërësit e fazës së brendshme nga ndotja në një masë të arsyeshme. Këto faza gjithashtu mund të konfigurohen me fshirëse tabletop opsionale për të hequr mbeturinat nga hardcover -i i lartë, ndërsa përshkon fazën. Nga ana tjetër, platformat e lëvizjes IgM janë natyrshëm të hapura në natyrë, me kushinetat, motorët dhe koduesit e ekspozuar. Edhe pse nuk është çështje në mjedise më të pastra, kjo mund të jetë problematike kur ndotja është e pranishme. Shtë e mundur të adresohet kjo çështje duke përfshirë një mbulesë të veçantë të stilit të Bellows në një model të boshtit IgM për të siguruar mbrojtje nga mbeturinat. Por nëse nuk zbatohet si duhet, zhurmat mund të ndikojnë negativisht në lëvizjen e boshtit duke dhënë forca të jashtme në karrocë ndërsa lëviz përmes gamës së tij të plotë të udhëtimit.

Mirëmbajtje

Shërbimi është një diferencues midis platformave të lëvizjes në skenë-në-granite dhe IgM. Akset lineare-motorike janë të njohura për qëndrueshmërinë e tyre, por ndonjëherë bëhet e nevojshme të kryhet mirëmbajtje. Disa operacione të mirëmbajtjes janë relativisht të thjeshta dhe mund të realizohen pa hequr ose çmontuar boshtin në fjalë, por nganjëherë kërkohet një lotim më i plotë. Kur platforma e lëvizjes përbëhet nga faza diskrete të montuara në granit, servisimi është një detyrë e drejtpërdrejtë e drejtpërdrejtë. Së pari, çmontoni fazën nga graniti, pastaj kryeni punën e nevojshme të mirëmbajtjes dhe rimarrni atë. Ose, thjesht zëvendësojeni atë me një fazë të re.

Zgjidhjet IGM ndonjëherë mund të jenë më sfiduese kur kryeni mirëmbajtje. Megjithëse zëvendësimi i një pista të vetme magnetike të motorit linear është shumë i thjeshtë në këtë rast, mirëmbajtja dhe riparimet më të ndërlikuara shpesh përfshijnë çmontimin plotësisht të shumë ose të gjithë përbërësve që përmbajnë boshtin, i cili është më shumë kohë kur përbërësit janë montuar direkt në granit. Shtë gjithashtu më e vështirë të rivlerësoni boshtet e bazuara në granit tek njëri-tjetri pas kryerjes së mirëmbajtjes-një detyrë që është dukshëm më e drejtpërdrejtë me fazat diskrete.

Tabela 1. Një përmbledhje e ndryshimeve themelore teknike midis zgjidhjeve të fazës mekanike në fazë dhe IgM.

Krahasim ekonomik

Ndërsa kostoja absolute e çdo sistemi lëvizjeje do të ndryshojë në bazë të disa faktorëve, përfshirë gjatësinë e udhëtimit, saktësinë e boshtit, kapacitetin e ngarkesës dhe aftësitë dinamike, krahasimet relative të IgM analoge dhe sistemet e lëvizjes në skenë-në-granite të kryera në këtë studim sugjerojnë që zgjidhjet IgM janë të afta për të ofruar lëvizje të mesme dhe të lartë të nivelit të lartë, sesa kostot e tyre në skenë në skenë.

Studimi ynë ekonomik përbëhet nga tre komponentë themelorë të kostos: pjesë të makinerive (përfshirë të dy pjesët e prodhuara dhe përbërësit e blerë), asamblenë e granitit dhe punën dhe sipër.

Pjesë

Një zgjidhje IgM ofron kursime të dukshme për një zgjidhje fazë-në-granite për sa i përket pjesëve të makinerisë. Kjo është kryesisht për shkak të mungesës së bazave të fazës së përpunuar në mënyrë të ndërlikuar të IgM në akset Y dhe X, të cilat shtojnë kompleksitet dhe kosto në zgjidhjet fazë-në-granite. Më tej, kursimet e kostos mund t'i atribuohen thjeshtësimit relativ të pjesëve të tjera të përpunuara në zgjidhjen IgM, siç janë karrocat në lëvizje, të cilat mund të kenë karakteristika më të thjeshta dhe toleranca disi më të qetë kur projektohen për përdorim në një sistem IgM.

Asamble graniti

Megjithëse asambletë me n-ngritje me bazë të granitit në të dy sistemet IgM dhe në skenë-në-granite duket se kanë një faktor dhe pamje të ngjashme të formës, asambleja e granitit IgM është margjinalisht më i shtrenjtë. Kjo për shkak se graniti në zgjidhjen IgM zë vendin e bazave të fazës së përpunuar në zgjidhjen fazë-në-granite, e cila kërkon që graniti të ketë përgjithësisht toleranca më të forta në rajone kritike, dhe madje edhe veçori shtesë, siç janë shkurtimet e ekstruduara dhe/ose futjet e çelikut të filetuar, për shembull. Sidoqoftë, në studimin tonë të rastit, kompleksiteti i shtuar i strukturës së granitit është më shumë sesa kompensohet nga thjeshtësimi në pjesët e makinerisë.

Punë dhe sipër

Për shkak të ngjashmërive të shumta në montimin dhe testimin e sistemeve IgM dhe Stage-On-Granite, nuk ka një ndryshim të rëndësishëm në kostot e punës dhe të sipërme.

Pasi të kombinohen të gjithë këta faktorë të kostos, zgjidhja specifike mekanike e IGM e ekzaminuar në këtë studim është afërsisht 15% më pak e kushtueshme se zgjidhja mekanike, fazë-në-granite.

Sigurisht, rezultatet e analizës ekonomike varen jo vetëm nga atribute të tilla si gjatësia e udhëtimit, saktësia dhe kapaciteti i ngarkesës, por edhe nga faktorë të tillë si zgjedhja e furnizuesit të granitit. Për më tepër, është e kujdesshme të merren parasysh kostot e transportit dhe logjistikës që lidhen me prokurimin e një strukture graniti. Veçanërisht e dobishme për sistemet shumë të mëdha të granitit, megjithëse e vërtetë për të gjitha madhësitë, zgjedhja e një furnizuesi të kualifikuar të granitit në afërsi më të ngushtë me vendndodhjen e montimit të sistemit përfundimtar mund të ndihmojë në minimizimin e kostove gjithashtu.

Duhet gjithashtu të theksohet se kjo analizë nuk i konsideron kostot pas implementimit. Për shembull, supozoni se bëhet e domosdoshme të shërbeni sistemin e lëvizjes duke riparuar ose zëvendësuar një bosht të lëvizjes. Një sistem fazë-në-granite mund të shërbehet thjesht duke hequr dhe riparuar/zëvendësuar boshtin e prekur. Për shkak të modelit më modular të stilit të skenës, kjo mund të bëhet me lehtësi dhe shpejtësi relative, pavarësisht kostos më të lartë fillestare të sistemit. Megjithëse sistemet IGM në përgjithësi mund të merren me një kosto më të ulët se homologët e tyre në fazë-në-granite, ato mund të jenë më sfiduese për të çmontuar dhe shërbim për shkak të natyrës së integruar të ndërtimit.

Përfundim

Shtë e qartë se secili lloj i dizajnit të platformës lëvizëse-fazë-në-granite dhe IGM-mund të ofrojë përfitime të dallueshme. Sidoqoftë, nuk është gjithmonë e qartë se cila është zgjidhja më ideale për një aplikim të veçantë lëvizjeje. Prandaj, është shumë e dobishme për partnerin me një furnizues të sistemeve me përvojë të lëvizjes dhe automatizimit, siç është AeroTech, që ofron një qasje këshilluese të përqendruar në aplikacione, këshilluese për të eksploruar dhe siguruar një pasqyrë të vlefshme në alternativat e zgjidhjes për kontrollin e lëvizjes sfiduese dhe aplikacionet e automatizmit. Të kuptuarit jo vetëm ndryshimin midis këtyre dy llojeve të zgjidhjeve të automatizmit, por edhe aspektet themelore të problemeve që ata kërkohen për të zgjidhur, është çelësi themelor i suksesit në zgjedhjen e një sistemi lëvizjeje që adreson si objektivat teknike ashtu edhe ato financiare të projektit.

Nga Aerotech.