דיוק וחזרתיות, קיבולת, אורך נסיעה, שימוש, סביבה סביבתית, תזמון, כיוון, קצב תנועה.

הנה כמה טיפים כיצד להגדיר ולקבוע נכון את גודל מפעיל המונע על ידי מנוע ליניארי באמצעות המילה המנומונית ACTUATOR - קיצור של דיוק, קיבולת, אורך נסיעה, שימוש, סביבת סביבה, תזמון, כיוון וקצב - כדי לזכור את כל הפרמטרים המרכזיים.

בחירת המפעיל המתאים ליישום נתון עשויה להיראות כמשימה קלה. עם זאת, בבחירת מפעיל אמין נדרש יותר ממה שחלק מהמהנדסים ומשלבי המערכות מבינים. מפעילים בעלי ביצועים גרועים נובעים לעתים קרובות משגיאות בסיסיות במפרט.

כדי להשיג תנועה ליניארית אמינה וחוזרת על עצמה, המטרה היא לעמוד בדרישות ספציפיות עבור מערך מפעילים איכותי עם ארבע תת-מערכות:

1. מערכת מבנית שיכולה לאבטח במדויק את כל רכיבי המפעיל במרחב פיזי ולספק דרך להחזיק את המפעיל במקום עבודתו

2. ממיר תנועה סיבובית ללינארית המורכב ממערכת הנעה של רכיבים בודדים

3. אלמנט שחיקה ליניארי להכוונת גררה במדויק בקו ישר עם חיכוך מינימלי וקיבולת עומס ואורך חיים מקסימליים

4. עגלה נעה המחזיקה בצורה מאובטחת את חומר העבודה, התפס, המצלמה, האופטיקה או מטען אחר

מטרת התכנון הראשונה:

דיוק וחזרתיות

אלא אם כן מהנדס תכנון יקדיש זמן להגדרת מה מפעיל חייב לספק לצורך תנועה, סביר להניח שהוא או היא יציינו יתר על המידה או ישלמו יותר מדי עבור המערכת. זה נכון במיוחד אם יש אי הבנה לגבי האופן שבו דיוק וחזרתיות שונים. ברוב יישומי המפעילים, חזרהתיות חשובה יותר מדיוק מוחלט.

חזרתיות יכולה להיות חד-כיוונית או דו-כיוונית, ולכן היא מודדת את יכולתה של מערכת לקבל מיקום פקודה כאשר ניגשים אליה מאותו כיוון או מכל כיוון. שני המפרטים העיקריים המשפיעים על הדיוק הם מהלך ומיקום. מקובל לציין דיוק ביחידות של מיקרון או אלפיות אינץ'.

לדוגמה, דמיינו רובוט עם תופסן היושב על גבי מפעיל ליניארי. המפעיל מזיז את הרובוט למגוון מצבים כך שהתופסן יוכל לתפוס ארגזים ולהניח אותם על משטחים. תנועה זו חייבת להיות ניתנת לחזרה ומדויקת למדי כדי להזיז את הרובוט למקומו, אם כי דיוק מדויק אינו הכרחי. ככלל אצבע, חזרתיות מיקום של ± 50 מיקרומטר היא יותר ממקובלת ברוב פעולות האריזה בסוף קו האריזה הכוללות מפעילים. עבור יישומים הדורשים מיקום מדויק יותר, שקלו להוסיף מקודד ליניארי.

מטרת עיצוב שנייה:

יְכוֹלֶת

חשבו על העומסים, המומנטים והכוחות שהמפעיל יצטרך לעמוד בהם. אלה כוללים:

• עומס סטטי

• עומס דינמי

• מומנט כיפוף

• דחף

ללא קשר למבנה, למבנה הפנימי של מפעיל יש השפעה ישירה על כושר העומס. חלק מהיצרנים מתכננים ובונים מפעילים להתמודדות עם עומסים כבדים במהירויות גבוהות, בעוד שאחרים בנויים לתמוך בעומסים קלים במהירויות גבוהות. הכרת פרטי היישום היא קריטית לבחירת העיצוב הנכון. טיפ: בעת השוואת מפעילים, שימו לב ליחידות המפרט שהוזכרו לעיל (יחידות SI, אמריקאיות או אימפריאליות) כדי לבצע השוואה של תפוחים לתפוחים.

למפעילים לשימוש תעשייתי יש קשיחות גבוהה והם יכולים להתמודד עם קיבולת עומס מקסימלית בחמש מתוך שש דרגות חופש - ומאפשרים תנועה בחיכוך נמוך בציר השישי.

מטרת עיצוב שלישית:

אורך הנסיעה

מהלך המפעיל, הנמדד במילימטרים או באינצ'ים, הוא המרחק שהוא חייב להזיז את המפעיל. עם זאת, תנועה כוללת חייבת לכלול מהלך בטיחות, המכונה גם מרחק מעצירה קשה לעצירה קשה. יש להבחין בזהירות בהבדל בין מהלך לאורך הכולל. טיפ: במהלך שלב זה, יש להגדיר גם את המעטפת הנפחית או את השטח הכולל שאליו המערכת חייבת להתאים.

מטרת עיצוב רביעית:

נוֹהָג

מקדם שימוש (הידוע גם כמחזור עבודה) מבוטא בדרך כלל במחזורים לדקה. אורך חיים שימושי הוא מספר השעות, השנים, המחזורים או המרחק הליניארי שהמפעיל אמור להגיע. במילים אחרות, מפרט זה מתאר באיזו תדירות המפעיל יפעל וכמה זמן הוא צריך להחזיק מעמד. יש לקחת בחשבון את פרטי היישום (כולל פרופיל התנועה, זמן המחזור וזמן השהייה) בנוסף לדרישות אורך החיים. יש לשאול את הספק גם לגבי לוחות זמנים לתחזוקה; חלק מהמפעילים דורשים שימון חוזר רק לאחר 20,000 ק"מ, בעוד שאחרים זקוקים לטיפול תכוף יותר.

מטרת עיצוב חמישית:

סביבת הסביבה

תנאי העבודה סביב המפעיל יוצרים יחד את סביבת הסביבה:

• טמפרטורת הפעלה

• טווח לחות יחסית

• סוג וכמות חלקיקי המזהמים

• נוכחות של נוזלים או כימיקלים קורוזיביים

• דרישות ניקוי או שטיפה תקופתיות

קחו בחשבון גורמים אלה, ושימו לב שסביבות תובעניות או קיצוניות עשויות לדרוש אטמים ומפוחים מיוחדים כדי להגן על החלקים הנעים של המפעיל מפני לחות, אבק ומזהמים אחרים. במקרים בהם מדובר בדאגה, שאלו את הספק אם אלה זמינים.

מטרת עיצוב שישית:

תִזמוּן

מהנדסי תכנון, אינטגרטורים של מערכות, יצרני ציוד מקורי (OEM) ומשתמשי קצה מתעלמים לעתים קרובות מלוחות הזמנים של הפרויקט בעת הגדרת מפעיל, במיוחד בהתחלה. למרות שמפרטי ביצועים אחרים ראויים לתשומת לב רבה, יש לזכור את מגבלות הזמן והתקציב. אל תשכחו את מועדי הפרויקט הכוללים, בקשות להצעות מחיר, אבות טיפוס ולוחות זמנים של ייצור, מכיוון שהתעלמות מהם עלולה לבזבז זמן ומאמץ בהמשך. אין דבר גרוע יותר מלמצוא את המפעיל המושלם ואז להבין שהוא לא מתאים למגבלות הזמן והתקציב של הפרויקט.

מטרת עיצוב שביעית:

הִתמַצְאוּת

בחירת המפעיל המתאים תלויה גם באופן שבו הוא יורכב במרחב הגיאומטרי הזמין. זה קובע את כיוון העומס והכוח. האם הגררה תפנה כלפי מעלה או כלפי מטה בכיוון אופקי? כיוון אנכי ומיקומים משופעים אפשריים גם הם בהתאם לשטח המערכת ולגיאומטריית היישום. כל כיוון משפיע על חישובי הכוח שמבטאים בסופו של דבר את יכולתו של המפעיל לשאת עומס נתון. שימו לב שמערכות מרובות צירים זקוקות לסוגריים מיוחדים וללוחות צולבים כדי לחבר את המפעילים בצורה קשיחה ולהפחית חוסר יישור ורעידות.

מטרת עיצוב 8:

תעריפים

כדי לבחור את המפעיל הטוב ביותר עבור יישום מסוים, יש לקבוע את פרופיל התנועה היעד שלו. זה כולל את מהירות התנועה וכן את קצבי התאוצה וההאטה הנדרשים. בעוד שחלק מהמפעילים לעבודה תעשייתית יכולים לתמוך בעומסים גבוהים במהירויות תנועה של עד 5 מטר לשנייה, לאחרים יש מהירות ויכולות עומס מוגבלות. כאן, יש להתאים נכון את המפעיל למשימה שלפניכם.