“LOSTPED” कैसे मदद कर सकता है?

पैकेजिंग और सामग्री प्रबंधन से लेकर सेमीकंडक्टर निर्माण और ऑटोमोटिव असेंबली तक, लगभग सभी विनिर्माण प्रक्रियाओं में किसी न किसी प्रकार की रैखिक गति शामिल होती है, और जैसे-जैसे निर्माता मॉड्यूलर रैखिक गति प्रणालियों के लचीलेपन और सरलता से परिचित होते जा रहे हैं, ये प्रणालियाँ - चाहे एक-अक्षीय, दो-अक्षीय या पूर्ण त्रि-अक्षीय कार्टेशियन रोबोटिक्स सिस्टम हों - उत्पादन के क्षेत्रों में अपना स्थान बना रही हैं।

लीनियर मोशन सिस्टम के आकार और चयन के दौरान इंजीनियर और डिज़ाइनर अक्सर एक गलती करते हैं, वह है अंतिम सिस्टम में महत्वपूर्ण अनुप्रयोग आवश्यकताओं को नज़रअंदाज़ करना। इससे सबसे खराब स्थिति में महंगे रीडिज़ाइन और री-वर्क हो सकते हैं, लेकिन अक्सर इसके परिणामस्वरूप एक ऐसा सिस्टम बन जाता है जो ज़रूरत से ज़्यादा जटिल होता है और अपेक्षा से कम प्रभावी होता है। इतने सारे संभावित समाधानों के साथ, लीनियर मोशन सिस्टम को डिज़ाइन करने का काम सौंपे जाने पर भ्रमित होना स्वाभाविक है। सिस्टम को कितना भार संभालना होगा? इसे कितनी गति से चलना होगा? सबसे किफ़ायती डिज़ाइन कौन सा है?

बॉश रेक्सरोथ के लीनियर मोशन एंड असेंबली टेक्नोलॉजीज समूह ने "LOSTPED" विकसित करते समय इन सभी सवालों और अन्य कई बातों पर विचार किया, जो एक सरल संक्षिप्त नाम है जो इंजीनियर या डिजाइनर को किसी भी दिए गए अनुप्रयोग में उपयुक्त लीनियर मोशन घटकों या मॉड्यूल को निर्दिष्ट करने के लिए आवश्यक जानकारी एकत्र करने में मार्गदर्शन करता है।

लॉस्टपेड क्या है?

LOSTPED का पूरा नाम लोड, ओरिएंटेशन, स्पीड, ट्रैवल, प्रेसिजन, एनवायरनमेंट और ड्यूटी साइकिल है। LOSTPED के प्रत्येक अक्षर का अर्थ है एक ऐसा कारक जिसे लीनियर मोशन सिस्टम के आकार निर्धारण और चयन के दौरान ध्यान में रखना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, त्वरण और मंदी के दौरान भार, स्थिर गति की तुलना में बेयरिंग सिस्टम पर अलग-अलग मांगें डालता है। जैसे-जैसे अधिक लीनियर मोशन समाधान व्यक्तिगत घटकों से पूर्ण लीनियर मॉड्यूल या कार्टेशियन सिस्टम की ओर बढ़ते हैं, सिस्टम घटकों के बीच परस्पर क्रियाएँ - जैसे लीनियर बेयरिंग गाइड और बॉल स्क्रू, बेल्ट या लीनियर मोटर ड्राइव - अधिक जटिल होती जाती हैं, और सही सिस्टम का डिज़ाइन करना अधिक चुनौतीपूर्ण हो जाता है। LOSTPED संक्षिप्त नाम डिज़ाइनरों को सिस्टम विकास और विनिर्देशन के दौरान सभी परस्पर संबंधित कारकों पर विचार करने की याद दिलाकर गलतियों से बचने में मदद कर सकता है।

लॉस्टपेड का उपयोग कैसे करें

नीचे प्रत्येक LOSTPED कारक का विवरण दिया गया है, साथ ही रैखिक गति प्रणाली के आकार और चयन के लिए मानदंड निर्धारित करते समय पूछे जाने वाले प्रमुख प्रश्न भी दिए गए हैं।

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 स्क्रू ड्राइविंग अनुप्रयोगों में लगने वाला थ्रस्ट लोड। अन्य अनुप्रयोगों में स्थिर लोड लगता है, जैसे कि सेमीकंडक्टर वेफर हैंडलिंग अनुप्रयोग, जिसमें FOUP (फ्रंट-ओपनिंग यूनिफाइड पॉड) को ड्रॉप-ऑफ और पिक-अप के लिए एक बे से दूसरे बे तक ले जाया जाता है। तीसरा प्रकार परिवर्तनशील लोड द्वारा परिभाषित किया जाता है, जैसे कि चिकित्सा वितरण अनुप्रयोग, जहां अभिकर्मक को एक के बाद एक पिपेट की श्रृंखला में डाला जाता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रत्येक चरण में लोड हल्का होता जाता है।

भार पर विचार करते समय, यह भी देखना महत्वपूर्ण है कि भार उठाने या ले जाने के लिए भुजा के अंत में किस प्रकार का उपकरण होगा। हालांकि यह सीधे तौर पर भार से संबंधित नहीं है, लेकिन यहाँ की गलतियाँ महंगी साबित हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, यदि किसी अत्यधिक संवेदनशील वस्तु को पिक-एंड-प्लेस तकनीक से उठाया जाता है, तो गलत प्रकार के ग्रिपर का उपयोग करने पर वह क्षतिग्रस्त हो सकती है।

पूछने योग्य मुख्य प्रश्न:

• भार का स्रोत क्या है और यह किस दिशा में स्थित है?
• क्या इन्हें संभालते समय विशेष बातों का ध्यान रखना होगा?
• कितना भार या बल नियंत्रित करना होगा?
• क्या यह बल नीचे की ओर लगने वाला बल है, ऊपर उठाने वाला 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 प्रकार के लीनियर मॉड्यूल या एक्चुएटर, मॉड्यूल डिज़ाइन में उपयोग किए गए लीनियर गाइड सिस्टम के कारण, पार्श्व भार की तुलना में अधिक नीचे/ऊपर की ओर भार सहन कर सकते हैं। अन्य मॉड्यूल, अलग-अलग लीनियर गाइड का उपयोग करके, सभी दिशाओं में समान भार सहन कर सकते हैं।

उदाहरण के लिए, रेक्सरोथ कॉम्पैक्ट मॉड्यूल CKK मार्गदर्शन के लिए एक दोहरी बॉल रेल प्रणाली का उपयोग करता है और इसका उपयोग अक्सर उन अनुप्रयोगों में किया जाता है जिनमें पार्श्व-माउंटेड या अक्षीय भार की आवश्यकता होती है। चूंकि अधिकांश उच्च-गुणवत्ता वाले लीनियर मोशन आपूर्तिकर्ता विभिन्न स्थितियों से निपटने के लिए मॉड्यूल और एक्चुएटर बनाते हैं, इसलिए यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि निर्दिष्ट मॉड्यूल आवश्यक अभिविन्यास में भार आवश्यकताओं को पूरा कर सकें ताकि अनुप्रयोग में सफलता प्राप्त हो सके।

पूछने योग्य मुख्य प्रश्न:

• लीनियर मॉड्यूल या एक्चुएटर किस दिशा में स्थित है?
• क्या यह क्षैतिज है, ऊर्ध्वाधर है 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। एक लगाया गया भार त्वरण और मंदी के दौरान प्रणाली पर स्थिर गति से चलने की तुलना में बहुत अलग बल उत्पन्न करता है। गति प्रोफ़ाइल का प्रकार - समलम्बाकार या त्रिभुजाकार - भी ध्यान में रखना आवश्यक है, क्योंकि वांछित गति या चक्र समय को पूरा 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-से-बिंदु पिक-अप और ड्रॉप-ऑफ अनुप्रयोगों में। गति और त्वरण उपयुक्त रेखीय ड्राइव के निर्धारण में भी महत्वपूर्ण कारक हैं, जो आमतौर पर बॉल स्क्रू, बेल्ट या रेखीय मोटर होता है।

पूछने योग्य मुख्य प्रश्न:

• किस गति या चक्र समय को प्राप्त करना आवश्यक है?
• क्या यह स्थिर गति है या परिवर्तनीय गति?
• भार त्वरण और मंदी को कैसे प्रभावित करेगा?
• क्या गति का आकार समलम्ब चतुर्भुजाकार है या त्रिभुजाकार?
• कौन सा लीनियर ड्राइव स्पीड और एक्सेलरेशन की जरूरतों को सबसे अच्छी तरह पूरा करेगा?

यात्रा

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:

• दूरी (गति की सीमा) कितनी है?
• आपातकालीन ब्रेक लगाने पर कितनी अतिरिक्त यात्रा 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 निकटता से पहुँचता है) को परिभाषित करने के लिए किया जाता है। यह दोहरावशीलता को भी संदर्भित कर सकता है। यात्रा सटीकता, स्थिति सटीकता और दोहरावशीलता - इन तीन शब्दों के बीच अंतर को समझना अक्सर यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण होता है कि सिस्टम प्रदर्शन विनिर्देशों को पूरा करता है और सिस्टम अनावश्यक रूप से उच्च स्तर की सटीकता के लिए अधिक क्षतिपूर्ति नहीं कर रहा है।

परिशुद्धता संबंधी आवश्यकताओं पर विचार करने का मुख्य कारण ड्राइव तंत्र का चयन है: बेल्ट ड्राइव, बॉल स्क्रू या लीनियर मोटर। प्रत्येक प्रकार परिशुद्धता, गति और भार वहन क्षमता के बीच संतुलन प्रदान करता है, और सर्वोत्तम विकल्प मुख्यतः अनुप्रयोग पर निर्भर करता है।

पूछने योग्य मुख्य प्रश्न:

• इस एप्लिकेशन 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 परिवेशीय परिस्थितियों से है जिनमें सिस्टम के कार्य करने की अपेक्षा की जाती है। उदाहरण के लिए, अत्यधिक तापमान सिस्टम के भीतर प्लास्टिक घटकों और स्नेहन के प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है, जबकि धूल, तरल पदार्थ और अन्य संदूषक बियरिंग रेसवे और भार वहन करने वाले तत्वों को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

यह एक ऐसा प्रदर्शन कारक है जिस पर अक्सर ध्यान नहीं दिया जाता, लेकिन यह रैखिक गति प्रणाली के जीवनकाल को काफी हद तक प्रभावित कर सकता है। सीलिंग स्ट्रिप्स और विशेष कोटिंग्स जैसे विकल्प इन पर्यावरणीय कारकों से होने वाले नुकसान को रोकने में मदद कर सकते हैं। इसके अलावा, विशेष स्नेहन और सकारात्मक वायु दाब जैसे विकल्प मॉड्यूल या एक्चुएटर को क्लीनरूम अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए उपयुक्त बना सकते हैं।

पूछने योग्य मुख्य प्रश्न:

• यहां किस प्रकार के खतरे या संदूषक मौजूद हैं — अत्यधिक तापमान, गंदगी, धूल, तरल पदार्थ आदि?
• इसके विपरीत, क्या रैखिक गति प्रणाली स्वयं पर्यावरण के लिए प्रदूषकों (ईएसडी, स्नेहक या कण) का एक संभावित स्रोत है?

साइकिल शुल्क

कार्य चक्र वह समय है जो किसी क्रिया चक्र को पूरा करने में लगता है। सभी रैखिक एक्चुएटर्स में, आंतरिक घटक आमतौर पर अंतिम सिस्टम के जीवनकाल को निर्धारित करते हैं। उदाहरण के लिए, किसी मॉड्यूल के भीतर बियरिंग का जीवनकाल सीधे तौर पर लगाए गए भार और बियरिंग द्वारा अनुभव किए जाने वाले कार्य चक्र से प्रभावित होता है। एक रैखिक गति प्रणाली उपरोक्त छह कारकों को पूरा करने में सक्षम हो सकती है, लेकिन यदि यह लगातार 24/7 चलती है, तो यह उस प्रणाली की तुलना में बहुत जल्दी खराब हो जाएगी जो केवल आठ घंटे प्रतिदिन, सप्ताह में पांच दिन चलती है। उपयोग समय और विश्राम समय की मात्रा रैखिक गति प्रणाली के भीतर ऊष्मा के निर्माण को प्रभावित करती है और सिस्टम के जीवनकाल और स्वामित्व लागत पर सीधा प्रभाव डालती है। इन मुद्दों को पहले से स्पष्ट करने से बाद में समय और परेशानी से बचा जा सकता है, क्योंकि बेल्ट जैसे घिसने वाले पुर्जों को प्रतिस्थापन के लिए आसानी से स्टॉक किया जा सकता है।

पूछने योग्य मुख्य प्रश्न:

• स्ट्रोक या मूवमेंट के बीच के ठहराव समय सहित, सिस्टम का उपयोग कितनी बार किया जाता है?
• इस सिस्टम को कितने समय तक चलने की आवश्यकता है?

कुछ अंतिम सलाह

LOSTPED के अलावा, डिज़ाइनरों को किसी प्रतिष्ठित वितरक या निर्माता के एप्लीकेशन इंजीनियरिंग विभाग से परामर्श लेना चाहिए। इन संसाधनों के पास आमतौर पर सैकड़ों अनुप्रयोगों का अनुभव होता है, जिनमें से कई वर्तमान अनुप्रयोग के समान होते हैं। इसलिए, वे संभावित समस्याओं का अनुमान लगाकर काफी समय बचा सकते हैं और लागत-बचत के सुझाव दे सकते हैं। अंततः, अंतिम लक्ष्य न्यूनतम लागत पर सर्वोत्तम संभव लीनियर मोशन सिस्टम प्राप्त करना है; LOSTPED से परिचित कुशल एप्लीकेशन इंजीनियर यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि उनके ग्राहकों को यही मिले।