अगर आप मशीनें बनाते हैं, तो आप शायद हर दिन एक्चुएटर्स और पोजिशनिंग स्टेज के साथ काम करते होंगे। लेकिन क्या आपको वाकई इन मोशन डिवाइसेज़ से सबसे अच्छा प्रदर्शन या सबसे कम लागत का स्वामित्व मिलता है? हो सकता है कि इसका जवाब आपकी उम्मीद के मुताबिक न हो।

अक्सर, इंजीनियर स्टेज या एक्चुएटर्स को सामग्री के बिल पर एक और वस्तु समझते हैं। जब तक गति उपकरण नाममात्र रूप से वांछित स्थिति, बल, पेलोड, गति और लागत आवश्यकताओं को पूरा करता है, तब तक यह उपयोग के लिए उपयुक्त है।

सरल गति आवश्यकताओं के साथ, स्टेज या एक्चुएटर चयन के लिए यह दृष्टिकोण स्वीकार्य परिणाम दे सकता है। हालाँकि, जटिल यांत्रिक गति आवश्यकताओं वाली मशीनों को एम्बेडेड मोशन डिज़ाइन रणनीति से लाभ होगा। इलेक्ट्रोमैकेनिकल घटकों के संग्रह के बजाय, जो एक साथ अच्छी तरह से काम कर भी सकते हैं और नहीं भी, एम्बेडेड मोशन सिस्टम वास्तविक प्लग-एंड-प्ले मशीन सबसिस्टम के रूप में कार्य करते हैं।

एम्बेडेड मोशन सिस्टम को मशीन पर एक पूर्वनिर्धारित भौतिक स्थान में फिट होने और मशीन के मोशन कंट्रोल सिस्टम से जुड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो शीर्ष-स्तरीय कंप्यूटर इंटरफ़ेस, कंट्रोल कार्ड या PLC से कमांड स्वीकार करने के लिए तैयार है। अपने सरलतम रूप में, एम्बेडेड मोशन सिस्टम में एक स्टेज या एक्चुएटर से ज़्यादा कुछ नहीं हो सकता है जिसे ड्रॉप-इन इंस्टॉलेशन को आसान बनाने के लिए कनेक्टराइज़ किया गया है। अपने सबसे जटिल रूप में, ये मोशन सबसिस्टम पिनआउट से लेकर पेलोड तक फैले होते हैं। ये न केवल मोशन डिवाइस को बल्कि उसमें मौजूद हर चीज़ को भी शामिल करते हैं।

मशीन की गति के लिए घटक-दर-घटक दृष्टिकोण की तुलना में, एम्बेडेड गति कुछ आकर्षक लाभ प्रदान करती है:

यांत्रिक प्रदर्शन

एक ही स्टेज या एक्चुएटर का उपयोग करने पर भी, एम्बेडेड मोशन सिस्टम आमतौर पर कंपोनेंट-बिल्ट मोशन सिस्टम से बेहतर प्रदर्शन करते हैं। इसका कारण अनुप्रयोग और असेंबली विशेषज्ञता है। एक अच्छे एम्बेडेड मोशन विक्रेता के पास कठिन पोजिशनिंग समस्याओं को हल करने का वर्षों का अनुभव और सिद्ध मोशन बिल्डिंग ब्लॉक्स का संग्रह होगा जिन्हें कार्य के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। उन्हें इस बात की गहरी समझ होगी कि स्टेज की गतिशीलता, मोशन कंट्रोल आर्किटेक्चर और ऑपरेटिंग वातावरण पोजिशनिंग आवश्यकताओं को कैसे प्रभावित करेंगे।

जहां तक संयोजन का प्रश्न है, कई मशीन निर्माताओं के पास कुशल तकनीशियनों, विशेष उपकरणों, लेजर इंटरफेरोमीटर और अन्य माप-पद्धति प्रणालियों का अभाव होता है, जो सबसे सटीक बहु-अक्षीय चरणों को संरेखित करने के लिए आवश्यक होते हैं - जिनमें अक्सर अक्ष-से-अक्ष संरेखण सहनशीलता को माइक्रोन में मापा जाता है।

नियंत्रण विशेषज्ञता

ग्राहक की ज़रूरतों के आधार पर, एम्बेडेड मोशन सिस्टम मोशन कंट्रोल के साथ आ भी सकते हैं और नहीं भी। लेकिन एक नियंत्रण रणनीति हमेशा एम्बेडेड मोशन समीकरण का हिस्सा होनी चाहिए। एक अच्छे एम्बेडेड मोशन विक्रेता को इस बात का व्यापक ज्ञान होगा कि विभिन्न मोशन कंट्रोल प्लेटफ़ॉर्म और उनकी गतिज क्षमताएँ मैकेनिकल मोशन सिस्टम के साथ कैसे इंटरैक्ट करेंगी। यह ज्ञान हमें गतिशील क्षमताओं, जैसे स्वीकार्य जड़त्व बेमेल अनुपात, के संदर्भ में संभावनाओं को और बढ़ाने में मदद कर सकता है।

विश्वसनीयता

किसी नए मोशन सिस्टम को चालू करते समय, कुछ सबसे आम समस्याएँ इसलिए होती हैं क्योंकि अलग-अलग, दिखने में छोटे-छोटे पुर्ज़े ठीक से काम नहीं करते—या एक-दूसरे के साथ ठीक से काम नहीं करते। उदाहरण के लिए, एक भी खराब कनेक्टर या गलत तार सबसे अच्छे मोशन स्टेज को भी गतिहीन कर सकता है। एम्बेडेड मोशन सिस्टम इस प्रकार की विफलता से बचते हैं क्योंकि इन्हें उत्पादन मशीन में एकीकृत करने से पहले एक सिस्टम के रूप में असेंबल और परीक्षण किया जाता है। अलग-अलग पुर्ज़ों से बनी मोशन सिस्टम में, छोटी-मोटी विफलताएँ और असंगतियाँ तब तक पता नहीं चल पातीं जब तक कि उत्पादन मशीन पूरी तरह से तैयार न हो जाए।

लागत में कमी

एम्बेडेड मोशन सिस्टम की लागत आमतौर पर उनके घटक-आधारित समकक्षों की तुलना में 25 से 50% कम होती है। यह बचत आंशिक रूप से पुर्जों की संख्या कम करने की क्षमता से आती है—उदाहरण के लिए, ब्रैकेट, कनेक्टर और अन्य घटकों को डिज़ाइन करके। जब आप मोशन सिस्टम के निर्माण और स्थापना से जुड़े सभी छिपे हुए लागत घटकों को ध्यान में रखते हैं, तो लागत में कमी 50% से भी ज़्यादा हो सकती है। इनमें डिज़ाइन इंजीनियरिंग, इन्वेंट्री, बाज़ार में आने का समय और अन्य लागतें शामिल हैं।

कई प्रकार के अनुप्रयोगों में एम्बेडेड मोशन का लाभ उठाया जा सकता है। हमने दर्जनों सेमीकंडक्टर, वेट बेंच, लेज़र कटिंग, पैकेजिंग और लैब ऑटोमेशन मशीनों पर इस दृष्टिकोण को लागू किया है।

गति प्रणालियों की छिपी लागतें

घटक-निर्मित गति प्रणालियों में कई छिपी हुई लागतें होती हैं जिन्हें एम्बेडेड गति दृष्टिकोण द्वारा समाप्त किया जा सकता है, जिनमें शामिल हैं:

1. बाजार में आने का समय लागत: अंतर्निहित गति प्रणालियां, जो स्वाभाविक रूप से समवर्ती इंजीनियरिंग का समर्थन करती हैं, एक जटिल मशीन के विकास समय से हफ्तों या महीनों की बचत कर सकती हैं।
2. कार्यक्रम, उत्पादन और सामग्री प्रबंधन लागत। एम्बेडेड मोशन सिस्टम एकल बिल-ऑफ-मटेरियल आइटम के रूप में भेजे जाते हैं, जिससे सैकड़ों पुर्जों को ऑर्डर करने, सूची बनाने और संयोजन करने की आवश्यकता नहीं होती।
3. उत्पादन लागत: परिशुद्ध गति प्रणालियों के लिए कुशल संयोजन तकनीशियनों और विशेष उत्पादन उपकरणों की आवश्यकता होती है, जिनकी लागत को पूर्ण उपयोग से कम पर उचित ठहराना कठिन हो सकता है।
4. वारंटी और विफलता लागत। एक अच्छा एम्बेडेड मोशन विक्रेता विफलता के विरुद्ध अपने सिस्टम की वारंटी देगा और अपने काम के प्रति प्रतिबद्ध रहेगा, जिससे OEM का जोखिम कम हो जाता है।

इस गैर-पारंपरिक सीएनसी मशीन में एक आदर्श एम्बेडेड मोशन एप्लिकेशन के सभी गुण मौजूद हैं। इसके लिए आवश्यक:

1. नियंत्रण और यांत्रिक विशेषज्ञता दोनों।ध्रुवीय गति के लिए जटिल गतिकी का समर्थन करने वाले नियंत्रणों और प्रवर्धकों के साथ यांत्रिक प्रणाली को संयोजित करने के लिए एक व्यवस्थित दृष्टिकोण और महीनों के परीक्षण की आवश्यकता थी। हमें इस नए सीएनसी सिस्टम को बनाने के लिए संरेखण तकनीकों और उपकरणों का एक समूह भी विकसित करना पड़ा।

2. कॉम्पैक्ट डिजाइन, आसान एकीकरण.इस डेस्कटॉप आकार की सीएनसी मशीन पर जगह की कमी थी। सर्वो मॉड्यूल रोटरी के डिज़ाइन, जिसमें एक बड़ा, बिना किसी रुकावट वाला छेद है, ने हमें उपलब्ध जगह का कुशलतापूर्वक उपयोग करने में मदद की। 100 मिमी के छेदों ने हवा की आपूर्ति को सीधे स्पिंडल तक पहुँचाना, वर्कपीस की तरफ एक मटेरियल इंडेक्सर लगाना और सभी आवश्यक बिजली कनेक्शन बनाना आसान बना दिया।

3. लागत नियंत्रण।इस एम्बेडेड मोशन सिस्टम का एक दिलचस्प पहलू यह है कि यह ज़रूरत से ज़्यादा जटिल नहीं है। इसकी मुख्य कार्यात्मक आवश्यकता सतह की फिनिशिंग थी, न कि पोज़िशनिंग की सटीकता। पोज़िशनिंग की ज़रूरतें वास्तव में काफी मामूली हैं, कम से कम हमारे मानकों के हिसाब से। इसलिए हम डायरेक्ट रीडिंग एनकोडर का इस्तेमाल छोड़कर पूरे सिस्टम को ओपन-लूप मोड में चलाने में कामयाब रहे। इससे हमारे ग्राहकों को प्रति मशीन हज़ारों डॉलर की बचत हुई।

एम्बेडेड मोशन के साथ शुरुआत करना

घटक-दर-घटक गति प्रणालियों से एम्बेडेड गति प्रणालियों तक का सफ़र विश्वास की एक छलांग जैसा लग सकता है। आखिरकार, आप गति नियंत्रण का काम किसी विक्रेता को आउटसोर्स कर रहे होंगे।

हालाँकि, अगर आप सही विक्रेता चुनते हैं, तो आउटसोर्सिंग बेहतर प्रदर्शन और विश्वसनीयता के साथ लाभदायक होगी। लागत भी कम होगी क्योंकि मोशन सबसिस्टम पूरी तरह से परीक्षित, वारंटीकृत और आपकी मशीन में लगाने के लिए तैयार होकर आपके प्लांट में पहुँचेंगे।