Tärinän vaimennus lyhentää huomattavasti asettumisaikaa.

Nopeassa poiminta- ja sijoitustoiminnassa asettumisaika on tuottavuuden vihollinen. Nopeus on välttämätöntä suurten volyymien kokoonpanossa. Nopeus aiheuttaa kuitenkin myös ongelmia.

Esimerkiksi poiminta-ja-sijoittelutoiminnossa nopea sivulta toiselle liikkuminen ja hetkellinen pysähtyminen aiheuttaa värähtelyjä. Jotta kappale voidaan poimia tai sijoittaa millään tarkkuudella, koneen on pysähdyttävä, vaikka vain sekunnin murto-osaksi, kunnes värähtelyt loppuvat. Tätä kutsutaan asettumisajaksi, ja suurten volyymien toiminnassa nämä millisekuntia voivat kertyä.

Tarkastellaan lyhyttä poiminta- ja sijoitusoperaatiota, jossa kappaleen halkaisija on 200 millimetriä ja pituus 100 millimetriä alas ja taaksepäin. Jokainen vaakasuora liike kestää 0,5 sekuntia ja asettumisaika 0,05 sekuntia, ja jokainen pystysuora liike kestää 0,2 sekuntia ja asettumisaika 0,05 sekuntia. Tämä tarkoittaa 1,6 sekuntia osaa kohden, 37,5 osaa minuutissa tai 2 250 osaa tunnissa. Jos jokainen osa on arvoltaan 0,1 dollaria, operaatio tuottaa 225 dollarin tulot tunnissa.

Jos asettumisaikaa voidaan lyhentää 0,05 sekunnista 0,004 sekuntiin, sama poiminta- ja sijoitusoperaatio kestää nyt 1,416 sekuntia. Se tarkoittaa 42,37 osaa minuutissa eli 2 542 osaa tunnissa. Nyt sama operaatio tuottaa 254,24 dollarin tulot tunnissa – 29,24 dollaria enemmän. Kaksivuoroisessa toiminnassa, jota ajetaan kuutena päivänä viikossa, vain 0,184 sekunnin säästö asettumisajassa tarkoittaa 140 353 dollarin lisätuloja vuodessa!

Automaatioinsinöörit voivat ratkaista tärinän ja koneen resonanssin ongelman useilla tavoilla. Mekaanisesti he voivat suunnitella koneen, jossa on kestävät komponentit, tiukat toleranssit ja minimaalinen välys.

Yleisesti ottaen moottorin on oltava kytkettynä kuormaan mahdollisimman lähelle ja tiukasti. Järjestelmän mekaaninen joustavuus on minimoitava. Mikä tahansa moottorin akselin ja kuorman välinen liikkuva osa, kuten kytkin tai vaihteisto, aiheuttaa joustavuutta. Kaikki nämä komponentit ovat alttiita lämmölle, kitkalle ja kulumiselle.

Insinöörit voivat myös ratkaista ongelman elektronisesti servokäyttöisen järjestelmän vahvistimen kautta.

Suodattimet ovat yksi tapa tehdä se. Alipäästösuodattimet vaimentavat värähtelyjä 1 000 ja 5 000 hertsin välillä. Lovisuodattimet hallitsevat värähtelyjä 500 ja 1 000 hertsin välillä.

Suodattimien ongelmana on, että ne asettavat kaistanleveydelle ylärajan. Tämä rajoittaa sitä, kuinka tiukasti järjestelmää voi säätää.

Toinen tapa ratkaista ongelma on tärinänvaimennus. Yaskawan Sigma-5-servovahvistimessa on ainutlaatuinen algoritmi juuri tähän tarkoitukseen. Algoritmi voi vaimentaa 50 hertsin tai sitä pienempiä tärinöitä vaarantamatta kaistanleveyttä.

Avainasemassa on servomoottoriin kytketty 20-bittinen, tarkka enkooderi. Yli miljoonan laskurin lukemalla moottorin akselin kierrosta kohden enkooderi pystyy havaitsemaan jopa pienet värähtelyt, jotka välittyvät hihnan tai kuularuuvin kautta.

Algoritmi ottaa nopeus- ja vääntömomenttisignaalit enkooderilta ja säätää komentosignaalia liikkeen mukaan. Oletetaan, että annat käskyn tavalliselle puolisuunnikkaan muotoiselle profiilille – kiihdytä, aja tietyllä nopeudella ja pysähdy sitten. Vahvistin seuraa käskettyä liikettä mahdollisimman tarkasti. Mutta liikkeen aikana kaikenlaiset värähtelyt yrittävät työntää moottorin pois reitiltään. Tärinänvaimennusalgoritmi tuntee kyseisen värähtelyn aaltomuodon ja säätää komentosignaalia vastakkaiseen suuntaan, käytännössä kumoaen sen.

Tärinän vaimennus lyhentää merkittävästi asettumisaikaa, mikä tarkoittaa suurempaa läpivirtausta. Se myös mahdollistaa insinöörien suunnitella pienempiä ja kevyempiä mekanismeja, mikä alentaa koneen kokonaiskustannuksia.

Vähemmän tärinää tarkoittaa myös koneen vähäisempää kulumista. Koneesi toimii tasaisemmin ja hiljaisemmin ja kestää pidempään.