אם אתם בונים מכונות, אתם כנראה עובדים עם מפעילים ושלבי מיקום מדי יום. אבל האם אתם באמת מקבלים את הביצועים הטובים ביותר או את עלות הבעלות הנמוכה ביותר מהתקני תנועה אלה? ייתכן שהתשובה אינה מה שאתם מצפים.

לעתים קרובות מדי, מהנדסים חושבים על שלבים או מפעילים כעל עוד פריט ברשימת החומרים. כל עוד התקן התנועה עומד באופן נומינלי בדרישות המיקום, הכוח, המטען, המהירות והעלות הרצויות, הוא מוכן לשימוש.

עם דרישות תנועה פשוטות, גישה זו לבחירת שלב או מפעיל עשויה להניב תוצאות מקובלות. עם זאת, מכונות עם דרישות תנועה מכניות מורכבות ייהנו מאסטרטגיית תכנון תנועה משובצת. במקום אוסף של רכיבים אלקטרומכניים, שעשויים לעבוד טוב יחד או לא, מערכות תנועה משובצות מתפקדות כתת-מערכות מכונות אמיתיות מסוג "הכנס והפעל".

מערכות תנועה משובצות מתוכננות להתאים למרחב פיזי מוגדר מראש במכונה ולהתחבר למערכת בקרת התנועה של המכונה, מוכנות לקבל פקודות מממשק מחשב ברמה עליונה, כרטיס בקרה או בקר PLC. בפשטותן, מערכות תנועה משובצות עשויות להכיל מעט יותר מאשר שלב או מפעיל שחוברו כדי להקל על ההתקנה. במורכבותן ביותר, תת-מערכות תנועה אלו משתרעות משלב הפינים ועד למטען. הן כוללות לא רק את התקן התנועה עצמו אלא גם את כל מה שהוא נושא.

בהשוואה לגישה של רכיב אחר רכיב לתנועת מכונה, תנועה משובצת מציעה כמה יתרונות משכנעים:

ביצועים מכניים

אפילו כאשר הן משתמשות באותו במה או מפעיל, מערכות תנועה משובצות בדרך כלל יעלו על מערכות תנועה בנויות רכיבים. הסיבה לכך נובעת ממומחיות ביישום ובהרכבה. ספק תנועה משובצת טוב יהיה בעל ניסיון של שנים בפתרון בעיות מיקום קשות ואוסף של אבני בניין תנועה מוכחות שניתן להתאים אותן למשימה שלפנינו. תהיה לו הבנה מעמיקה של האופן שבו הדינמיקה של הבמה, ארכיטקטורת בקרת התנועה וסביבת ההפעלה ישפיעו על דרישות המיקום.

באשר להרכבה, בוני מכונות רבים חסרים את הטכנאים המיומנים, המתקנים הייעודיים, אינטרפרומטרים בלייזר ומערכות מטרולוגיה אחרות הנדרשות ליישור שלבים מרובי צירים מדויק ביותר - שלעתים קרובות יש להם סבילות יישור ציר לציר הנמדדות במיקרון.

מומחיות בקרה

מערכות תנועה משובצות עשויות להגיע עם בקרות תנועה או לא, בהתאם לדרישות הלקוח. אך אסטרטגיית בקרה צריכה תמיד להיות חלק ממשוואת התנועה המשובצת. ספק תנועה משובצת טוב יהיה בעל ידע נרחב כיצד פלטפורמות בקרת תנועה שונות ויכולותיהן הקינמטיות יגיבו למערכות התנועה המכניות. ידע זה יכול לאפשר לנו לדחוף את הגבולות של מה שאפשרי מבחינת יכולות דינמיות, כגון יחסי אי-התאמה מקובלים באינרציה.

אֲמִינוּת

בעת הפעלת מערכת תנועה חדשה, חלק מהבעיות הנפוצות ביותר מתרחשות מכיוון שרכיבים בודדים, שנראים מינוריים, אינם פועלים כראוי - או אינם פועלים כראוי זה עם זה. לדוגמה, מחבר פגום בודד או חוט שגוי יכולים להשאיר אפילו את שלב התנועה הטוב ביותר ללא תנועה. מערכות תנועה משובצות נמנעות מסוג זה של כשל מכיוון שהן מורכבות ונבדקות כמערכת לפני האינטגרציה במכונת הייצור. במערכות תנועה המורכבות מרכיבים בודדים, כשלים קטנים וחוסר תאימות יכולים להישאר בלתי מזוהים עד שמכונת הייצור מורכבת.

הפחתת עלויות

מערכות תנועה משובצות עולות בדרך כלל 25 עד 50% פחות ממערכות מבוססות רכיבים. חיסכון זה נובע בין היתר מהיכולת להפחית את מספר החלקים - למשל, על ידי תכנון בסוגריים, מחברים ורכיבים אחרים. הפחתת העלויות יכולה לנסוק הרבה מעל 50% כאשר לוקחים בחשבון את כל רכיבי העלות הנסתרים הקשורים לבנייה והתקנה של מערכת תנועה. אלה כוללים עלויות הקשורות להנדסת תכנון, מלאי, זמן יציאה לשוק ועוד.

סוגים רבים של יישומים יכולים לקצור את היתרונות של תנועה משובצת. יישמנו גישה זו על עשרות מכונות למחצה, מעבדות רטובות, חיתוך לייזר, אריזה ואוטומציה של מעבדות.

העלויות הנסתרות של מערכות תנועה

למערכות תנועה המורכבות מרכיבים יש מספר עלויות נסתרות שניתן לבטל באמצעות גישת התנועה המוטמעת, כולל:

1. עלויות זמן יציאה לשוק. מערכות תנועה משובצות, אשר תומכות באופן טבעי בהנדסה מקבילה, יכולות לחסוך שבועות או אפילו חודשים מזמן הפיתוח של מכונה מורכבת.
2. עלויות ניהול תוכנית, ייצור וחומרים. מערכות תנועה משובצות נשלחות כפריט יחיד של רשימת חומרים, מה שמבטל את הצורך בהזמנה, רישום והרכבה של מאות חלקים.
3. עלויות ייצור. מערכות תנועה מדויקות דורשות טכנאי הרכבה מיומנים וציוד ייצור מיוחד שקשה להצדיק את עלויותיהם בניצול נמוך ממלוא הפוטנציאל.
4. אחריות ועלויות כשל. ספק טוב של מערכות תנועה משובצות ייתן אחריות למערכות שלו מפני כשל ויעמוד מאחורי עבודתו, מה שמפחית את הסיכון של יצרן הציוד המקורי.

למכונת CNC לא מסורתית זו יש את כל המאפיינים של יישום תנועה משובצת אידיאלי. היא דרשה:

1. גם בקרות וגם מומחיות מכנית.שילוב המערכת המכנית עם הבקרות והמגברים התומכים בקינמטיקה המורכבת של תנועה קוטבית דרש גישה מערכתית וחודשים של בדיקות. היינו צריכים גם לפתח חבילה של טכניקות וכלים ליישור כדי לבנות את מערכת ה-CNC החדשה הזו.

2. עיצוב קומפקטי, שילוב קל.המקום היה מוגבל במכונת CNC בגודל שולחני זה. עיצוב מודול הסרוו הרוטורי, הכולל חור גדול ובלתי חסום, אפשר לנו להשתמש בשטח הזמין ביעילות. חורי ה-100 מ"מ הקלו על הבאת אספקת האוויר ישירות לציר, הטמעת אינדקסר חומר בצד חומר העבודה וביצוע כל חיבורי החשמל הנדרשים.

3. ריסון עלויות.היבט מעניין אחד של מערכת תנועה משובצת זו הוא שהיא אינה מורכבת יותר ממה שהיא צריכה להיות. הדרישה הפונקציונלית העיקרית כללה גימור פני השטח, ולא דיוק מיקום. צורכי המיקום הם למעשה די צנועים, לפחות בסטנדרטים שלנו. לכן יכולנו לוותר על מקודדי קריאה ישירים ולהפעיל את המערכת כולה במצב לולאה פתוחה. זה חסך ללקוח שלנו אלפי דולרים לכל מכונה.

תחילת העבודה עם תנועה משובצת

הקפיצה ממערכות תנועה מבוססות רכיבים למערכות תנועה משובצות עשויה להיראות כמו קפיצת אמונה. אחרי הכל, אתם תעבירו את בקרת התנועה לספק.

אם תבחרו בספק הנכון, מיקור החוץ ישתלם בשיפור הביצועים והאמינות. גם העלויות יירדו ככל שתתי-מערכות התנועה יגיעו למפעל שלכם לאחר בדיקה מלאה, אחריות ומוכנות להתקנה במכונה שלכם.