“लॉस्टपेड” कैसे मदद कर सकता है?

पैकेजिंग और सामग्री प्रबंधन से लेकर अर्धचालक निर्माण और ऑटोमोटिव असेंबली तक, वस्तुतः 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 प्रणालियां - चाहे एक-, दो- या पूर्ण त्रिअक्षीय कार्टेशियन रोबोटिक्स प्रणालियां हों - उत्पादन के क्षेत्रों में अपना रास्ता तलाश रही हैं।

रैखिक गति प्रणालियों का आकार और चयन करते समय इंजीनियर और डिज़ाइनर एक आम गलती करते हैं, और वह है अंतिम प्रणाली में महत्वपूर्ण अनुप्रयोग आवश्यकताओं की अनदेखी करना। इससे सबसे खराब स्थिति में, न केवल महंगे पुनर्निर्देशन और पुनर्कार्य की आवश्यकता पड़ सकती है, बल्कि अक्सर एक अति-इंजीनियरिंग प्रणाली भी बन सकती है जो अपेक्षा से अधिक महंगी और कम प्रभावी होती है। इतने सारे संभावित समाधानों के साथ, रैखिक गति प्रणाली को डिज़ाइन करने का काम सौंपे जाने पर अभिभूत होना स्वाभाविक है। सिस्टम को कितना भार संभालना होगा? इसे कितनी गति से चलना होगा? सबसे किफ़ायती डिज़ाइन कौन सा है?

इन सभी प्रश्नों और अन्य पर तब विचार किया गया जब बॉश रेक्सरोथ के लीनियर मोशन और असेंबली टेक्नोलॉजीज समूह ने "LOSTPED" विकसित किया, जो एक सरल संक्षिप्त नाम है जो किसी भी अनुप्रयोग में उपयुक्त लीनियर मोशन घटकों या मॉड्यूल को निर्दिष्ट करने के लिए आवश्यक जानकारी एकत्र करने में इंजीनियर या डिजाइनर का मार्गदर्शन करता है।

लॉस्टपेड क्या है?

LOSTPED का अर्थ है भार, अभिविन्यास, गति, यात्रा, परिशुद्धता, पर्यावरण और कार्य चक्र। LOSTPED के संक्षिप्त नाम का प्रत्येक अक्षर एक कारक का प्रतिनिधित्व करता है जिसे रैखिक गति प्रणाली का आकार और चयन करते समय ध्यान में रखा जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, त्वरण और मंदन के दौरान भार, स्थिर गति की तुलना में बेयरिंग प्रणाली पर अलग-अलग माँगें थोपता है। जैसे-जैसे रैखिक गति के समाधान अलग-अलग घटकों से पूर्ण रैखिक मॉड्यूल या कार्तीय प्रणालियों की ओर बढ़ते हैं, सिस्टम घटकों - यानी रैखिक बेयरिंग गाइड और बॉल स्क्रू, बेल्ट, या रैखिक मोटर ड्राइव - के बीच की अंतःक्रियाएँ अधिक जटिल होती जाती हैं, और सही प्रणाली का डिज़ाइन करना अधिक चुनौतीपूर्ण होता जाता है। LOSTPED का 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 आकार निर्धारण और रैखिक गति प्रणाली का चयन करने के लिए मानदंड निर्धारित करते समय पूछे जाने वाले प्रमुख प्रश्न भी दिए गए हैं।

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 स्क्रू ड्राइविंग अनुप्रयोगों में प्रणोद भार। अन्य अनुप्रयोगों में एक स्थिर भार का सामना करना पड़ता है, जैसे कि अर्धचालक वेफर-हैंडलिंग अनुप्रयोग, जिसमें एक FOUP (फ्रंट-ओपनिंग यूनिफाइड पॉड) को एक बे से दूसरे बे तक छोड़ने और लेने के लिए ले जाया जाता है। एक तीसरे प्रकार को भिन्न भारों द्वारा परिभाषित किया जाता है, जैसे कि एक चिकित्सा वितरण अनुप्रयोग, जहाँ अभिकर्मक को एक के बाद एक पिपेट की एक श्रृंखला में जमा किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रत्येक चरण में भार हल्का होता है।

भार पर विचार करते समय, यह भी ध्यान रखना ज़रूरी है कि भार उठाने या ले जाने के लिए आर्म के अंत में किस प्रकार का उपकरण होगा। हालाँकि यह विशेष रूप से भार से संबंधित नहीं है, फिर भी यहाँ गलतियाँ महंगी पड़ सकती हैं। उदाहरण के लिए, यदि पिक-एंड-प्लेस एप्लिकेशन में कोई अत्यधिक संवेदनशील वर्कपीस उठाया जाता है, तो गलत प्रकार के ग्रिपर का उपयोग करने पर वह क्षतिग्रस्त हो सकता है।

पूछे जाने वाले मुख्य प्रश्न:

• भार का स्रोत क्या है और यह किस प्रकार उन्मुख है?
• क्या हैंडलिंग के लिए कोई विशेष विचारणीय बातें 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 पार्श्व बल है?

अभिविन्यास

दिशा, या सापेक्ष स्थिति या दिशा जिसमें बल लगाया जाता है, भी महत्वपूर्ण है, लेकिन अक्सर इसे अनदेखा कर दिया जाता है। कुछ प्रकार के रैखिक मॉड्यूल या एक्चुएटर, मॉड्यूल डिज़ाइन में प्रयुक्त रैखिक गाइड प्रणाली के कारण, पार्श्व लोडिंग की तुलना में अधिक नीचे/ऊपर की ओर लोडिंग को संभाल सकते हैं। अन्य मॉड्यूल, विभिन्न रैखिक गाइड का उपयोग करते हुए, सभी दिशाओं में समान भार संभाल सकते हैं।

उदाहरण के लिए, रेक्सरोथ कॉम्पैक्ट मॉड्यूल CKK, मार्गदर्शन के लिए एक दोहरी बॉल रेल प्रणाली का उपयोग करता है और इसे अक्सर साइड-माउंटेड या अक्षीय भार की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है। चूँकि अधिकांश उच्च-गुणवत्ता वाले रैखिक गति आपूर्तिकर्ता विभिन्न स्थितियों को संभालने के लिए मॉड्यूल और एक्चुएटर बनाते हैं, इसलिए यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि निर्दिष्ट मॉड्यूल अनुप्रयोग में सफलता प्राप्त करने के लिए आवश्यक अभिविन्यास में भार आवश्यकताओं को संभाल सकें।

पूछे जाने वाले मुख्य प्रश्न:

• रैखिक मॉड्यूल या एक्चुएटर किस प्रकार उन्मुख होता है?
• क्या यह क्षैतिज, ऊर्ध्वाधर 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 रैखिक गति प्रणाली के चयन को प्रभावित करते हैं। एक लागू भार त्वरण और मंदन के दौरान प्रणाली पर स्थिर गति की तुलना में बहुत अलग बल उत्पन्न करता है। गति प्रोफ़ाइल के प्रकार - समलम्बाकार या त्रिकोणीय - पर भी विचार किया जाना चाहिए, क्योंकि वांछित गति या चक्र समय को पूरा करने के लिए आवश्यक त्वरण आवश्यक गति के प्रकार से निर्धारित होगा। एक 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 त्रिकोणीय 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, जो आमतौर पर एक बॉल स्क्रू, एक बेल्ट, या एक रैखिक मोटर होता है, का निर्धारण करने में गति और त्वरण भी महत्वपूर्ण कारक हैं।

पूछे जाने वाले मुख्य प्रश्न:

• क्या गति या चक्र समय प्राप्त किया जाना चाहिए?
• क्या यह स्थिर गति है या परिवर्तनशील गति है?
• भार त्वरण और मंदी पर किस प्रकार प्रभाव डालेगा?
• क्या चाल प्रोफ़ाइल समलम्बाकार या त्रिभुजाकार है?
• कौन सी रैखिक ड्राइव गति और त्वरण आवश्यकताओं को सर्वोत्तम रूप से पूरा करेगी?

यात्रा

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:

• दूरी (गति की सीमा) क्या है?
• आपातकालीन स्थिति में कितनी अधिक यात्रा 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) या स्थिति सटीकता (प्रणाली लक्ष्य स्थिति तक कितनी निकटता से पहुँचती है) को परिभाषित करने के लिए किया जाता है। यह पुनरावृत्तिशीलता को भी संदर्भित कर सकता है। इन तीन शब्दों - यात्रा सटीकता, स्थिति सटीकता और पुनरावृत्तिशीलता - के बीच अंतर को समझना अक्सर यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण होता है कि प्रणाली प्रदर्शन विनिर्देशों को पूरा करती है और यह सुनिश्चित करती है कि प्रणाली उच्च स्तर की सटीकता के लिए अति-क्षतिपूर्ति नहीं कर रही है जो अनावश्यक हो सकती 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 सबसे अच्छा विकल्प मुख्यतः अनुप्रयोग द्वारा निर्धारित होता है।

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 से तात्पर्य उन आस-पास की परिस्थितियों से है जिनमें सिस्टम से काम करने की अपेक्षा की जाती है। उदाहरण के लिए, अत्यधिक तापमान सिस्टम के प्लास्टिक घटकों और स्नेहन के प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है, जबकि गंदगी, तरल पदार्थ और अन्य संदूषक बेयरिंग रेसवे और भार वहन करने वाले तत्वों को नुकसान पहुँचा सकते हैं।

यह एक ऐसा प्रदर्शन कारक है जिसे अक्सर नज़रअंदाज़ कर दिया जाता है, लेकिन यह 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 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।

पूछे जाने वाले मुख्य प्रश्न:

• 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 संभावित स्रोत है?

साइकिल शुल्क

ड्यूटी साइकिल वह समय है जो एक संचालन चक्र को पूरा करने में लगता है। सभी रैखिक एक्चुएटर्स में, आंतरिक घटक आमतौर पर अंतिम प्रणाली का जीवनकाल निर्धारित करते हैं। उदाहरण के लिए, किसी मॉड्यूल के अंदर बेयरिंग का जीवनकाल, लगाए गए भार और बेयरिंग द्वारा अनुभव किए जाने वाले ड्यूटी साइकिल से सीधे प्रभावित होता है। एक रैखिक गति प्रणाली उपरोक्त छह कारकों को पूरा करने में सक्षम हो सकती है, लेकिन अगर यह लगातार 24/7 चलती है, तो यह सप्ताह में पाँच दिन, दिन में केवल आठ घंटे चलने की तुलना में बहुत जल्दी बंद हो जाएगी। उपयोग में आने वाले समय बनाम आराम के समय की मात्रा रैखिक गति प्रणाली के अंदर गर्मी 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 परेशानी से बचा जा सकता है, क्योंकि बेल्ट जैसे घिसे हुए हिस्सों को बदलने के लिए आसानी से स्टॉक किया जा सकता है।

पूछे जाने वाले मुख्य प्रश्न:

• सिस्टम का उपयोग कितनी बार किया जाता है, जिसमें स्ट्रोक या चाल के बीच का ठहराव समय भी शामिल है?
• इस प्रणाली को कितने समय तक चलना चाहिए?

कुछ अंतिम सलाह

लॉस्टपेड के अलावा, डिज़ाइनरों को किसी प्रतिष्ठित वितरक या निर्माता के अनुप्रयोग इंजीनियरिंग विभाग से भी परामर्श लेना चाहिए। इन संसाधनों के पास आमतौर पर सैकड़ों अनुप्रयोगों का अनुभव होता है, जिनमें से कई उस अनुप्रयोग के समान होते हैं। इसलिए, वे संभावित समस्याओं का पूर्वानुमान लगाकर काफ़ी समय बचा सकते हैं और लागत-बचत सुझाव दे सकते हैं। आखिरकार, अंतिम उद्देश्य न्यूनतम स्वामित्व लागत पर सर्वोत्तम रैखिक गति प्रणाली प्राप्त करना है; लॉस्टपेड से परिचित कुशल अनुप्रयोग इंजीनियर यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि उनके ग्राहकों को यही मिले।