При расчете размеров и выборе систем линейного перемещения для сборочных машин инженеры часто упускают из виду критически важные требования к применению. Это может привести к дорогостоящим перепроектированиям и доработкам. Хуже того, это может привести к созданию избыточно сложной системы, которая окажется дороже и менее эффективной, чем хотелось бы.
При таком обилии технологических решений легко растеряться при проектировании одно-, двух- и трехкоординатных систем линейного перемещения. Какую нагрузку должна выдерживать система? С какой скоростью она должна перемещаться? Какая конструкция будет наиболее экономически эффективной?
Все эти вопросы были учтены при разработке «LOSTPED» — простой аббревиатуры, призванной помочь инженерам собрать информацию для выбора компонентов или модулей линейного перемещения в любом приложении. LOSTPED расшифровывается как нагрузка, ориентация, скорость, перемещение, точность, условия окружающей среды и рабочий цикл. Каждая буква обозначает один из факторов, которые необходимо учитывать при расчете размеров и выборе системы линейного перемещения.
Для обеспечения оптимальной производительности системы каждый фактор необходимо учитывать как по отдельности, так и в совокупности. Например, нагрузка предъявляет к подшипникам разные требования во время ускорения и замедления по сравнению с движением с постоянной скоростью. По мере развития технологии линейного перемещения от отдельных компонентов к целым системам, взаимодействие между компонентами — такими как линейные направляющие подшипников и шариковинтовая передача — становится все более сложным, и проектирование подходящей системы становится все более трудной задачей. LOSTPED может помочь проектировщикам избежать ошибок, напоминая им о необходимости учитывать эти взаимосвязанные факторы при разработке и спецификации системы.
Нагрузка
Нагрузка — это вес или сила, приложенная к системе. Все системы линейного перемещения испытывают определенную нагрузку, например, направленные вниз силы при перемещении материалов или осевые нагрузки при сверлении, прессовании или завинчивании. В других областях применения нагрузка постоянна. Например, в системах обработки полупроводниковых пластин, унифицированный контейнер с передним открыванием перемещается из отсека в отсек для выгрузки и погрузки. В других областях применения нагрузка может меняться. Например, в системах дозирования медицинских препаратов реагент наносится в серию пипеток одна за другой, что приводит к уменьшению нагрузки на каждом этапе.
При расчете нагрузки стоит учитывать тип инструмента, который будет находиться на конце манипулятора для захвата или перемещения груза. Хотя это напрямую не связано с нагрузкой, ошибки здесь могут дорого обойтись. Например, в системах захвата и перемещения высокочувствительная заготовка может быть повреждена, если используется неправильный захват. Хотя инженеры вряд ли забудут учесть общие требования к нагрузке системы, они могут упустить из виду некоторые аспекты этих требований. LOSTPED — это способ обеспечить полноту расчетов. Сосредоточившись на этих ключевых параметрах, инженеры могут спроектировать оптимальную и экономически эффективную систему линейного перемещения.
Ключевые вопросы, которые следует задать:
1. Что является источником нагрузки и как она ориентирована?
2. Есть ли особые требования к обращению с товаром?
3. Какой вес или усилие необходимо приложить?
4. Является ли эта сила направленной вниз, силой отрыва или боковой силой?
Ориентация
Ориентация, или относительное положение, или направление приложения силы, также важна, но её часто упускают из виду. Некоторые линейные модули или приводы могут выдерживать более высокие нагрузки вниз или вверх, чем боковые, благодаря своим линейным направляющим. Другие модули, использующие другие линейные направляющие, могут выдерживать одинаковые нагрузки во всех направлениях. Например, модуль, оснащенный двойными шариковыми направляющими, может выдерживать осевые нагрузки лучше, чем модули со стандартными направляющими.
Дата публикации: 05 февраля 2024 г.