Kokoonpanokoneiden lineaariliikejärjestelmiä mitoitettaessa ja valittaessa insinöörit usein unohtavat kriittiset sovellusvaatimukset. Tämä voi johtaa kalliisiin uudelleensuunnitteluihin ja uudelleentyöstöön. Mikä pahinta, se voi johtaa ylimitoitettuun järjestelmään, joka on kalliimpi ja tehottomampi kuin halutaan.
Koska teknologiavaihtoehtoja on niin paljon, yksi-, kaksi- ja kolmiakselisten lineaariliikejärjestelmien suunnittelussa on helppo tulla ylikuormitetuksi. Kuinka paljon kuormaa järjestelmän on käsiteltävä? Kuinka nopeasti sen on liikuttava? Mikä on kustannustehokkain suunnittelu?
Kaikkia näitä kysymyksiä tarkasteltiin kehittäessämme lyhennettä ”LOSTPED” – yksinkertainen lyhenne, jonka tarkoituksena on auttaa insinöörejä keräämään tietoa lineaariliikkeen komponenttien tai moduulien määrittämiseksi missä tahansa sovelluksessa. LOSTPED tulee sanoista load (kuorma), orientation (suunta), speed (nopeus), travel (matka), precision (tarkkuus), environment (ympäristö) ja duty cycle (käyttöjakso). Jokainen kirjain edustaa yhtä tekijää, joka on otettava huomioon lineaariliikejärjestelmää mitoitettaessa ja valittaessa.
Jokainen tekijä on otettava huomioon erikseen ja ryhmänä optimaalisen järjestelmän suorituskyvyn varmistamiseksi. Esimerkiksi kuormitus asettaa laakereille erilaisia vaatimuksia kiihdytyksen ja hidastuksen aikana kuin vakionopeuksilla. Lineaarisen liikkeen teknologian kehittyessä yksittäisistä komponenteista kokonaisiksi järjestelmiksi komponenttien – kuten lineaarilaakeriohjaimien ja kuularuuvikäytön – väliset vuorovaikutukset monimutkaistuvat ja oikean järjestelmän suunnittelusta tulee haastavampaa. LOSTPED voi auttaa suunnittelijoita välttämään virheitä muistuttamalla heitä ottamaan huomioon nämä toisiinsa liittyvät tekijät järjestelmän kehittämisen ja määrittelyn aikana.
Ladata
Kuorma viittaa järjestelmään kohdistettuun painoon tai voimaan. Kaikki lineaariliikejärjestelmät kohtaavat jonkinlaista kuormitusta, kuten alaspäin suuntautuvia voimia materiaalinkäsittelysovelluksissa tai työntövoimia poraus-, puristus- tai ruuvaussovelluksissa. Muissa sovelluksissa kuormitus on vakio. Esimerkiksi puolijohdekiekkojen käsittelysovelluksessa etupuolelta avautuvaa yhtenäistä koteloa kuljetetaan lokerosta toiseen pudotusta ja noutoa varten. Muissa sovelluksissa kuormitukset vaihtelevat. Esimerkiksi lääketieteellisessä annostelusovelluksessa reagenssi annostellaan useisiin pipetteihin peräkkäin, mikä johtaa kevyempään kuormitukseen jokaisessa vaiheessa.
Kuormaa laskettaessa kannattaa ottaa huomioon työkalun tyyppi, joka on varren päässä kuorman nostamiseksi tai kantamiseksi. Vaikka virheet eivät liitykään nimenomaisesti kuormaan, ne voivat olla kalliita. Esimerkiksi nouto- ja sijoitussovelluksessa erittäin herkkä työkappale voi vaurioitua, jos käytetään väärää tarttujaa. Vaikka on epätodennäköistä, että insinöörit unohtaisivat ottaa huomioon järjestelmän yleiset kuormitusvaatimukset, he saattavat todellakin jättää huomiotta tiettyjä näiden vaatimusten näkökohtia. LOSTPED on tapa varmistaa täydellisyys. Keskittymällä näihin keskeisiin parametreihin insinöörit voivat suunnitella optimaalisen ja kustannustehokkaan lineaariliikejärjestelmän.
Keskeiset kysymykset:
1. Mikä on kuorman lähde ja miten se on suunnattu?
2. Onko käsittelyyn liittyviä erityishuomioita?
3. Kuinka paljon painoa tai voimaa on hallittava?
4. Onko voima alaspäin suuntautuva voima, nostovoima vai sivuttaisvoima?
Suuntautuminen
Voiman suunta eli suhteellinen sijainti on myös tärkeä, mutta se usein unohdetaan. Jotkut lineaarimoduulit tai toimilaitteet kestävät suurempaa alaspäin tai ylöspäin suuntautuvaa kuormitusta kuin sivuttaiskuormitusta lineaarijohteidensa ansiosta. Toiset moduulit, jotka käyttävät erilaisia lineaarijohteita, kestävät samoja kuormia kaikkiin suuntiin. Esimerkiksi kaksoiskuulakiskoilla varustetulla lineaarijohteella varustettu moduuli kestää aksiaalikuormia paremmin kuin vakiojohteilla varustetut moduulit.
Julkaisun aika: 05.02.2024