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

अनुप्रयोग का सावधानीपूर्वक विश्लेषण, जिसमें अभिविन्यास, आघूर्ण और त्वरण शामिल हैं, उस भार का पता लगाएगा जिसे सहन किया जाना आवश्यक है। कभी-कभी, वास्तविक भार गणना किए गए भार से भिन्न हो सकता है, इसलिए इंजीनियरों को इच्छित उपयोग और संभावित दुरुपयोग पर विचार करना चाहिए।

असेंबली मशीनों के लिए रैखिक गति प्रणालियों का आकार और चयन करते समय, इंजीनियर अक्सर महत्वपूर्ण अनुप्रयोग आवश्यकताओं की अनदेखी कर देते हैं। इससे पुनर्निर्देशन और पुनर्कार्य महंगा हो सकता है। इससे भी बदतर, इसका परिणाम एक अति-इंजीनियरिंग प्रणाली हो सकती है जो अपेक्षा से अधिक महंगी और कम प्रभावी हो सकती है।

इतने सारे तकनीकी विकल्पों के साथ, एक-, दो- और तीन-अक्षीय रैखिक गति प्रणालियों को डिज़ाइन करते समय उलझन में पड़ना स्वाभाविक है। सिस्टम को कितना भार संभालना होगा? इसे कितनी तेज़ी से चलना होगा? सबसे किफ़ायती डिज़ाइन कौन सा है?

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

इष्टतम प्रणाली प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए प्रत्येक कारक पर व्यक्तिगत रूप से और समूह के रूप में विचार किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, त्वरण और मंदन के दौरान भार, स्थिर गति की तुलना में बियरिंग्स पर अलग-अलग माँगें डालता है। जैसे-जैसे रैखिक गति तकनीक व्यक्तिगत घटकों से पूर्ण प्रणालियों में विकसित होती है, घटकों—जैसे रैखिक बियरिंग गाइड और बॉलस्क्रू ड्राइव—के बीच की अंतःक्रियाएँ अधिक जटिल होती जाती हैं और सही प्रणाली का डिज़ाइन करना अधिक चुनौतीपूर्ण होता जाता है। LOSTPED डिज़ाइनरों को सिस्टम विकास और विनिर्देशन के दौरान इन परस्पर संबंधित कारकों पर विचार करने की याद दिलाकर गलतियों से बचने में मदद कर सकता है।

【भार】

भार, प्रणाली पर लगाए गए भार या बल को संदर्भित करता है। सभी रैखिक गति प्रणालियाँ किसी न किसी प्रकार के भार का सामना करती हैं, जैसे कि सामग्री प्रबंधन अनुप्रयोगों में अधोमुखी बल या ड्रिलिंग, प्रेसिंग या स्क्रूड्राइविंग अनुप्रयोगों में प्रणोद भार। अन्य अनुप्रयोगों में एक स्थिर भार का सामना करना पड़ता है। उदाहरण के लिए, एक अर्धचालक वेफर-हैंडलिंग अनुप्रयोग में, एक सामने से खुलने वाला एकीकृत पॉड, ड्रॉप-ऑफ और पिक-अप के लिए एक बे से दूसरे बे तक ले जाया जाता है। अन्य अनुप्रयोगों में भार भिन्न-भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, एक चिकित्सा वितरण अनुप्रयोग में, एक अभिकर्मक को पिपेट की एक श्रृंखला में एक के बाद एक जमा किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रत्येक चरण में भार हल्का होता है।

भार की गणना करते समय, उस उपकरण के प्रकार पर विचार करना उचित है जो भार उठाने या ले जाने के लिए भुजा के अंत में होगा। हालाँकि यह विशेष रूप से भार से संबंधित नहीं है, फिर भी यहाँ गलतियाँ महंगी पड़ सकती हैं। उदाहरण के लिए, पिक-एंड-प्लेस अनुप्रयोग में, यदि गलत ग्रिपर का उपयोग किया जाता है, तो एक अत्यधिक संवेदनशील वर्कपीस क्षतिग्रस्त हो सकता है। हालाँकि यह असंभव है कि इंजीनियर किसी सिस्टम के लिए सामान्य भार आवश्यकताओं पर विचार करना भूल जाएँ, लेकिन वे वास्तव में उन आवश्यकताओं के कुछ पहलुओं को अनदेखा कर सकते हैं। LOSTPED पूर्णता सुनिश्चित करने का एक तरीका है।

पूछे जाने वाले मुख्य प्रश्न:

* भार का स्रोत क्या है और यह किस प्रकार उन्मुख है?

* क्या हैंडलिंग के लिए कोई विशेष विचार हैं?

* कितना वजन या बल प्रबंधित किया जाना चाहिए?

* क्या यह बल नीचे की ओर का बल है, ऊपर की ओर का बल है या पार्श्विक बल है?

【अभिविन्यास】

दिशा, या सापेक्ष स्थिति या दिशा जिसमें बल लगाया जाता है, भी महत्वपूर्ण है, लेकिन इसे अक्सर अनदेखा कर दिया जाता है। कुछ रैखिक मॉड्यूल या एक्चुएटर अपने रैखिक गाइड के कारण पार्श्व लोडिंग की तुलना में अधिक नीचे या ऊपर की ओर भार संभाल सकते हैं। अन्य मॉड्यूल, अलग-अलग रैखिक गाइड का उपयोग करके, सभी दिशाओं में समान भार संभाल सकते हैं। उदाहरण के लिए, दोहरी बॉल-रेल रैखिक गाइड से सुसज्जित मॉड्यूल, मानक गाइड वाले मॉड्यूल की तुलना में अक्षीय भार को बेहतर ढंग से संभाल सकता है।

पूछे जाने वाले मुख्य प्रश्न:

* रैखिक मॉड्यूल या एक्चुएटर किस दिशा में है? क्या यह क्षैतिज, लंबवत या उल्टा है?

* रैखिक मॉड्यूल के सापेक्ष भार कहाँ उन्मुख है?

* क्या लोड के कारण रैखिक मॉड्यूल पर रोल या पिच क्षण उत्पन्न होगा?

【रफ़्तार】

गति और त्वरण भी एक रेखीय गति प्रणाली के चयन को प्रभावित करते हैं। एक आरोपित भार, त्वरण और मंदन के दौरान प्रणाली पर स्थिर गति की तुलना में बहुत भिन्न बल उत्पन्न करता है। गति प्रोफ़ाइल के प्रकार - समलम्बाकार या त्रिभुजाकार - पर भी विचार किया जाना चाहिए, क्योंकि वांछित गति या चक्र समय को पूरा करने के लिए आवश्यक त्वरण, आवश्यक गति के प्रकार द्वारा निर्धारित होगा। समलम्बाकार गति प्रोफ़ाइल का अर्थ है कि भार तेज़ी से त्वरित होता है, कुछ समय के लिए अपेक्षाकृत स्थिर गति से चलता है, और फिर धीमा हो जाता है। एक त्रिभुजाकार गति प्रोफ़ाइल का अर्थ है कि भार तेज़ी से त्वरित और मंद होता है, जैसा कि बिंदु-से-बिंदु पिक-अप और ड्रॉप-ऑफ अनुप्रयोगों में होता है।

उपयुक्त रैखिक ड्राइव - बॉलस्क्रू, बेल्ट या रैखिक मोटर - का निर्धारण करने में गति और त्वरण महत्वपूर्ण कारक हैं।

पूछे जाने वाले मुख्य प्रश्न:

* क्या गति या चक्र समय प्राप्त किया जाना चाहिए?

* क्या गति स्थिर है या परिवर्तनशील?

* भार त्वरण और मंदी को कैसे प्रभावित करेगा?

* क्या चाल प्रोफ़ाइल समलम्बाकार या त्रिभुजाकार है?

* कौन सी रैखिक ड्राइव गति और त्वरण आवश्यकताओं को सर्वोत्तम रूप से पूरा करेगी?

【यात्रा करना】

यात्रा का तात्पर्य दूरी या गति की सीमा से है। न केवल यात्रा की दूरी पर विचार किया जाना चाहिए, बल्कि ओवरट्रैवल पर भी विचार किया जाना चाहिए। स्ट्रोक के अंत में कुछ मात्रा में "सुरक्षा यात्रा" या अतिरिक्त स्थान छोड़ने से आपातकालीन स्टॉप की स्थिति में सिस्टम की सुरक्षा सुनिश्चित होती है।

पूछे जाने वाले मुख्य प्रश्न:

* गति की दूरी या सीमा क्या है?

* आपातकालीन स्टॉप में कितनी ओवरट्रैवल की आवश्यकता हो सकती है?

【शुद्धता】

परिशुद्धता एक व्यापक शब्द है जिसका प्रयोग अक्सर यात्रा सटीकता (बिंदु A से बिंदु B तक जाते समय प्रणाली का व्यवहार कैसा होता है) या स्थिति सटीकता (प्रणाली लक्ष्य स्थिति तक कितनी निकटता से पहुँचती है) को परिभाषित करने के लिए किया जाता है। इसका तात्पर्य पुनरावृत्ति, या यह भी हो सकता है कि प्रत्येक स्ट्रोक के अंत में प्रणाली कितनी अच्छी तरह उसी स्थिति में वापस आती है।

इन तीन शब्दों - यात्रा सटीकता, स्थिति सटीकता और पुनरावृत्ति - के बीच अंतर को समझना यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है कि सिस्टम प्रदर्शन विनिर्देशों को पूरा करता है और यह अनावश्यक सटीकता प्राप्त करने के लिए अति-इंजीनियरिंग नहीं करता है। परिशुद्धता आवश्यकताओं पर विचार करने का मुख्य कारण ड्राइव-तंत्र का चयन है। रैखिक गति प्रणालियाँ बेल्ट, बॉलस्क्रू या रैखिक मोटर द्वारा संचालित हो सकती हैं। प्रत्येक प्रकार परिशुद्धता, गति और भार क्षमता के बीच संतुलन प्रदान करता है। सबसे अच्छा विकल्प अनुप्रयोग द्वारा निर्धारित किया जाएगा।

पूछे जाने वाले मुख्य प्रश्न:

* अनुप्रयोग में यात्रा सटीकता, स्थिति सटीकता और दोहराव कितना महत्वपूर्ण है?

* क्या परिशुद्धता गति या अन्य LOSTPED कारकों से अधिक महत्वपूर्ण है?

【पर्यावरण】

पर्यावरण उन परिस्थितियों को संदर्भित करता है जिनमें सिस्टम काम करेगा। अत्यधिक तापमान सिस्टम के प्लास्टिक घटकों और स्नेहन के प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है। गंदगी, तरल पदार्थ और अन्य संदूषक बेयरिंग रेसवे और भार वहन करने वाले तत्वों को नुकसान पहुँचा सकते हैं। सेवा पर्यावरण एक रैखिक गति प्रणाली के जीवनकाल को बहुत 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 यह सोचना होगा कि रैखिक गति प्रणाली पर्यावरण को कैसे प्रभावित करेगी। रबर और प्लास्टिक से कण निकल सकते हैं। स्नेहक एरोसोल में बदल सकते हैं। गतिशील पुर्जे स्थैतिक विद्युत उत्पन्न कर सकते हैं। क्या आपका उत्पाद ऐसे प्रदूषकों को सहन कर सकता है? विशेष स्नेहन और धनात्मक वायुदाब जैसे विकल्प मॉड्यूल या एक्चुएटर को स्वच्छ कक्ष में उपयोग के लिए उपयुक्त बना सकते हैं।

पूछे जाने वाले मुख्य प्रश्न:

* 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】

ड्यूटी साइकिल, संचालन के एक चक्र को पूरा करने में लगने वाला समय है। सभी रैखिक एक्चुएटर्स में, आंतरिक घटक सामान्यतः समग्र प्रणाली का जीवनकाल निर्धारित करते हैं। उदाहरण के लिए, किसी मॉड्यूल के अंदर बेयरिंग का जीवनकाल, लगाए गए भार से सीधे प्रभावित होता है, लेकिन यह बेयरिंग द्वारा अनुभव किए जाने वाले ड्यूटी साइकिल से भी प्रभावित होता है। एक रैखिक गति प्रणाली उपरोक्त छह कारकों को पूरा करने में सक्षम हो सकती है, लेकिन यदि यह सप्ताह में 7 दिन, 24 घंटे लगातार चलती है, तो यह सप्ताह में 5 दिन, 8 घंटे प्रतिदिन चलने की तुलना में बहुत जल्दी अपने जीवनकाल के अंत तक पहुँच जाएगी। इसके अलावा, उपयोग में आने वाले समय बनाम विश्राम समय की मात्रा रैखिक गति प्रणाली के अंदर ऊष्मा निर्माण को प्रभावित करती है और सीधे प्रणाली के जीवनकाल और स्वामित्व की लागत को प्रभावित करती है। इन मुद्दों को पहले से स्पष्ट करने से समय और बाद में होने वाली परेशानियों से बचा जा सकता है।

पूछे जाने वाले मुख्य प्रश्न:

* प्रणाली का उपयोग कितनी बार किया जाता है, जिसमें स्ट्रोक या चाल के बीच का ठहराव समय भी शामिल है?

* सिस्टम को कितने समय तक चलना चाहिए?