भार, अभिविन्यास, गति, यात्रा, परिशुद्धता, पर्यावरण और कार्य चक्र।

अनुप्रयोग का सावधानीपूर्वक विश्लेषण, जिसमें दिशा, आघूर्ण और त्वरण शामिल हैं, उस भार को प्रकट करेगा जिसे वहन करना आवश्यक है। कभी-कभी, वास्तविक भार परिकलित भार से भिन्न हो सकता है, इसलिए इंजीनियरों को इच्छित उपयोग और संभावित दुरुपयोग पर विचार करना चाहिए।

असेंबली मशीनों के लिए लीनियर मोशन सिस्टम का आकार तय करते और चयन करते समय, इंजीनियर अक्सर महत्वपूर्ण अनुप्रयोग आवश्यकताओं को नज़रअंदाज़ कर देते हैं। इससे महंगे रीडिज़ाइन और रीवर्क की आवश्यकता हो सकती है। इससे भी बुरी बात यह है कि इसके परिणामस्वरूप एक ऐसा सिस्टम बन जाता है जो ज़रूरत से ज़्यादा जटिल होता है और अपेक्षा से कम प्रभावी होता है।

इतनी सारी तकनीकी विकल्पों के साथ, एक-, दो- और तीन-अक्षीय रैखिक गति प्रणालियों को डिज़ाइन करते समय भ्रमित होना स्वाभाविक है। सिस्टम को कितना भार सहन करना होगा? इसे कितनी गति से चलना होगा? सबसे किफायती डिज़ाइन कौन सा है?

इन सभी सवालों पर विचार करते हुए हमने "LOSTPED" विकसित किया - एक सरल संक्षिप्त रूप जो इंजीनियरों को किसी भी अनुप्रयोग में रैखिक गति घटकों या मॉड्यूल को निर्दिष्ट करने के लिए जानकारी जुटाने में मदद करता है। LOSTPED का अर्थ है भार, अभिविन्यास, गति, यात्रा, परिशुद्धता, पर्यावरण और कार्य चक्र। प्रत्येक अक्षर एक ऐसे कारक को दर्शाता है जिस पर रैखिक गति प्रणाली का आकार निर्धारित करते समय और चयन करते समय विचार किया जाना चाहिए।

इष्टतम सिस्टम प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए प्रत्येक कारक पर व्यक्तिगत रूप से और सामूहिक रूप से विचार करना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, त्वरण और मंदी के दौरान भार, स्थिर गति की तुलना में बियरिंग पर अलग-अलग मांगें डालता है। जैसे-जैसे रैखिक गति प्रौद्योगिकी व्यक्तिगत घटकों से पूर्ण प्रणालियों में विकसित होती है, घटकों के बीच परस्पर क्रियाएँ - जैसे रैखिक बियरिंग गाइड और बॉलस्क्रू ड्राइव - अधिक जटिल होती जाती हैं और सही सिस्टम का डिज़ाइन करना अधिक चुनौतीपूर्ण हो जाता है। LOSTPED सिस्टम विकास और विनिर्देशन के दौरान इन परस्पर संबंधित कारकों पर विचार करने के लिए डिजाइनरों को याद दिलाकर गलतियों से बचने में मदद कर सकता है।

【भार】

लोड से तात्पर्य सिस्टम पर लगने वाले भार या बल से है। सभी रैखिक गति प्रणालियों पर किसी न किसी प्रकार का लोड लगता है, जैसे कि सामग्री हैंडलिंग अनुप्रयोगों में नीचे की ओर लगने वाला बल या ड्रिलिंग, प्रेसिंग या स्क्रूड्राइविंग अनुप्रयोगों में लगने वाला थ्रस्ट लोड। कुछ अनुप्रयोगों में स्थिर लोड होता है। उदाहरण के लिए, सेमीकंडक्टर वेफर हैंडलिंग अनुप्रयोग में, एक सामने से खुलने वाले एकीकृत पॉड को ड्रॉप-ऑफ और पिक-अप के लिए एक बे से दूसरे बे तक ले जाया जाता है। अन्य अनुप्रयोगों में लोड भिन्न-भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, चिकित्सा वितरण अनुप्रयोग में, एक अभिकर्मक को एक के बाद एक कई पिपेट में डाला जाता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रत्येक चरण में लोड कम होता जाता है।

लोड की गणना करते समय, यह ध्यान रखना ज़रूरी है कि लोड को उठाने या ले जाने के लिए आर्म के सिरे पर किस प्रकार का टूल लगाया जाएगा। हालांकि यह सीधे तौर पर लोड से संबंधित नहीं है, लेकिन यहाँ की गलतियाँ महंगी साबित हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, पिक-एंड-प्लेस एप्लिकेशन में, गलत ग्रिपर का उपयोग करने पर एक अत्यधिक संवेदनशील वर्कपीस क्षतिग्रस्त हो सकता है। हालांकि इंजीनियरों द्वारा किसी सिस्टम की सामान्य लोड आवश्यकताओं पर विचार करना भूलने की संभावना कम है, लेकिन वे निश्चित रूप से उन आवश्यकताओं के कुछ पहलुओं को नज़रअंदाज़ कर सकते हैं। LOSTPED पूर्णता सुनिश्चित करने का एक तरीका है।

पूछने योग्य मुख्य प्रश्न:

* भार का स्रोत क्या है और यह किस दिशा में स्थित है?

क्या इसके लिए विशेष सावधानी बरतने की आवश्यकता है?

कितना भार या बल नियंत्रित करना होगा?

* क्या यह बल नीचे की ओर लगने वाला बल है, उत्थापन बल है या पार्श्व बल है?

【अभिविन्यास】

बल लगाने की दिशा या सापेक्ष स्थिति भी महत्वपूर्ण होती है, लेकिन अक्सर इस पर ध्यान नहीं दिया जाता। कुछ लीनियर मॉड्यूल या एक्चुएटर अपने लीनियर गाइड्स के कारण साइड लोडिंग की तुलना में अधिक डाउनवर्ड या अपवर्ड लोडिंग सहन कर सकते हैं। अन्य मॉड्यूल, अलग-अलग लीनियर गाइड्स का उपयोग करके, सभी दिशाओं में समान भार सहन कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, डुअल बॉल-रेल लीनियर गाइड्स से लैस मॉड्यूल, स्टैंडर्ड गाइड्स वाले मॉड्यूल की तुलना में एक्सियल लोड को बेहतर ढंग से सहन कर सकता है।

पूछने योग्य मुख्य प्रश्न:

* लीनियर मॉड्यूल या एक्चुएटर किस दिशा में स्थित है? क्या यह क्षैतिज, ऊर्ध्वाधर या उल्टा है?

* रैखिक मॉड्यूल के सापेक्ष भार किस दिशा में स्थित है?

* क्या इस भार के कारण रैखिक मॉड्यूल पर रोल या पिच मोमेंट उत्पन्न होगा?

【रफ़्तार】

गति और त्वरण भी रेखीय गति प्रणाली के चयन को प्रभावित करते हैं। लगाया गया भार त्वरण और मंदी के दौरान प्रणाली पर स्थिर गति की तुलना में बहुत अलग बल उत्पन्न करता है। गति प्रोफ़ाइल का प्रकार - समलम्बाकार या त्रिभुजाकार - पर भी विचार किया जाना चाहिए, क्योंकि वांछित गति या चक्र समय को प्राप्त करने के लिए आवश्यक त्वरण गति के प्रकार द्वारा निर्धारित किया जाएगा। समलम्बाकार गति प्रोफ़ाइल का अर्थ है कि भार तेजी से त्वरित होता है, कुछ समय के लिए अपेक्षाकृत स्थिर गति से चलता है, और फिर धीमा हो जाता है। त्रिभुजाकार गति प्रोफ़ाइल का अर्थ है कि भार तेजी से त्वरित और मंद होता है, जैसे कि बिंदु-दर-बिंदु पिक-अप और ड्रॉप-ऑफ अनुप्रयोगों में।

गति और त्वरण, उपयुक्त लीनियर ड्राइव (बॉलस्क्रू, बेल्ट या लीनियर मोटर) का निर्धारण करने में महत्वपूर्ण कारक हैं।

पूछने योग्य मुख्य प्रश्न:

* कितनी गति या चक्र समय प्राप्त करना आवश्यक है?

* क्या गति स्थिर है या परिवर्तनशील?

* भार त्वरण और मंदी को कैसे प्रभावित करेगा?

* क्या गति का आकार समलम्बाकार है या त्रिभुजाकार?

* गति और त्वरण की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कौन सा लीनियर ड्राइव सबसे उपयुक्त रहेगा?

【यात्रा करना】

यात्रा का तात्पर्य गति की दूरी या सीमा से है। केवल यात्रा की दूरी ही नहीं, बल्कि अतिरिक्त यात्रा पर भी विचार करना आवश्यक है। स्ट्रोक के अंत में कुछ अतिरिक्त स्थान या "सुरक्षा यात्रा" की अनुमति देने से आपातकालीन स्थिति में सिस्टम की सुरक्षा सुनिश्चित होती है।

पूछने योग्य मुख्य प्रश्न:

* गति की दूरी या सीमा क्या है?

* आपातकालीन स्टॉप में कितनी अतिरिक्त दूरी की आवश्यकता हो सकती है?

【शुद्धता】

परिशुद्धता एक व्यापक शब्द है जिसका उपयोग अक्सर यात्रा सटीकता (बिंदु A से बिंदु B तक गति करते समय सिस्टम का व्यवहार) या स्थिति सटीकता (सिस्टम लक्ष्य स्थिति तक कितनी सटीकता से पहुँचता है) को परिभाषित करने के लिए किया जाता है। यह दोहराव क्षमता को भी संदर्भित कर सकता है, यानी प्रत्येक चरण के अंत में सिस्टम कितनी सटीकता से उसी स्थिति में वापस आता है।

यात्रा सटीकता, स्थिति सटीकता और दोहराव क्षमता - इन तीन शब्दों के बीच अंतर को समझना यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है कि सिस्टम प्रदर्शन विनिर्देशों को पूरा करता है और अनावश्यक सटीकता प्राप्त करने के लिए इसे ज़रूरत से ज़्यादा जटिल नहीं बनाया गया है। परिशुद्धता आवश्यकताओं पर विचार करने का मुख्य कारण ड्राइव-मैकेनिज़्म का चयन है। रैखिक गति प्रणालियों को बेल्ट, बॉलस्क्रू या रैखिक मोटर द्वारा संचालित किया जा सकता है। प्रत्येक प्रकार परिशुद्धता, गति और भार क्षमता के बीच कुछ कमियाँ प्रदान करता है। सर्वोत्तम विकल्प अनुप्रयोग पर निर्भर करेगा।

पूछने योग्य मुख्य प्रश्न:

* इस अनुप्रयोग में यात्रा सटीकता, स्थिति सटीकता और दोहराव की क्षमता कितनी महत्वपूर्ण है?

* क्या गति या अन्य LOSTPED कारकों की तुलना में सटीकता अधिक महत्वपूर्ण है?

【पर्यावरण】

वातावरण से तात्पर्य उन परिस्थितियों से है जिनमें सिस्टम कार्य करेगा। अत्यधिक तापमान सिस्टम के भीतर प्लास्टिक घटकों और स्नेहन के प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है। धूल, तरल पदार्थ और अन्य संदूषक बियरिंग रेसवे और भार वहन करने वाले तत्वों को नुकसान पहुंचा सकते हैं। सेवा वातावरण रैखिक गति प्रणाली के जीवन को काफी हद तक प्रभावित कर सकता है। सीलिंग स्ट्रिप्स और विशेष कोटिंग्स जैसे विकल्प इन पर्यावरणीय कारकों से होने वाले नुकसान को रोक सकते हैं।

इसके विपरीत, इंजीनियरों को इस बात पर विचार करना होगा कि रैखिक गति प्रणाली पर्यावरण को कैसे प्रभावित करेगी। रबर और प्लास्टिक से कण निकल सकते हैं। स्नेहक वायु में फैल सकते हैं। गतिशील पुर्जे स्थैतिक विद्युत उत्पन्न कर सकते हैं। क्या आपका उत्पाद ऐसे प्रदूषकों को सहन कर सकता है? विशेष स्नेहन और धनात्मक वायु दाब जैसे विकल्प मॉड्यूल या एक्चुएटर को स्वच्छ कक्ष में उपयोग के लिए उपयुक्त बना सकते हैं।

पूछने योग्य मुख्य प्रश्न:

* क्या-क्या खतरे या संदूषक मौजूद हैं - अत्यधिक तापमान, गंदगी, धूल या तरल पदार्थ?

* क्या रैखिक गति प्रणाली स्वयं पर्यावरण के लिए प्रदूषकों का संभावित स्रोत है?

【साइकिल शुल्क】

कार्य चक्र वह समय है जो संचालन के एक चक्र को पूरा करने में लगता है। सभी रैखिक एक्चुएटर्स में, आंतरिक घटक आमतौर पर समग्र प्रणाली के जीवनकाल को निर्धारित करते हैं। उदाहरण के लिए, किसी मॉड्यूल के भीतर बेयरिंग का जीवनकाल सीधे लगाए गए भार से प्रभावित होता है, लेकिन यह बेयरिंग द्वारा अनुभव किए जाने वाले कार्य चक्र से भी प्रभावित होता है। एक रैखिक गति प्रणाली उपरोक्त छह कारकों को पूरा करने में सक्षम हो सकती है, लेकिन यदि यह लगातार 24 घंटे, सप्ताह में 7 दिन चलती है, तो इसका जीवनकाल उस प्रणाली की तुलना में बहुत जल्दी समाप्त हो जाएगा जो केवल 8 घंटे प्रतिदिन, सप्ताह में 5 दिन चलती है। इसके अलावा, उपयोग में लगने वाला समय और विश्राम का समय रैखिक गति प्रणाली के भीतर ऊष्मा के संचय को प्रभावित करता है और सीधे प्रणाली के जीवनकाल और स्वामित्व लागत को प्रभावित करता है। इन मुद्दों को पहले से स्पष्ट करने से बाद में समय और परेशानी से बचा जा सकता है।

पूछने योग्य मुख्य प्रश्न:

* स्ट्रोक या गतिविधियों के बीच के ठहराव समय सहित, सिस्टम का उपयोग कितनी बार किया जाता है?

* इस प्रणाली को कितने समय तक चलने की आवश्यकता है?