При выборе и расчете размеров систем линейного перемещения для сборочных станков инженеры часто упускают из виду критически важные требования к применению. Это может привести к дорогостоящим доработкам и переделкам. Что еще хуже, это может привести к созданию системы, которая окажется слишком сложной и менее эффективной, чем ожидалось.
При таком обилии технологических возможностей легко растеряться при проектировании одно-, двух- и трёхкоординатных систем линейного перемещения. Какую нагрузку должна выдерживать система? С какой скоростью она должна двигаться? Какая конструкция наиболее экономична?
Все эти вопросы были учтены при разработке «LOSTPED» — простой аббревиатуры, помогающей инженерам собирать информацию для спецификации компонентов или модулей линейного перемещения в любой области применения. LOSTPED расшифровывается как load (нагрузка), orientation (ориентация), speed (скорость), transport (ход), precision (точность), environment (среда) и duty cycle (рабочий цикл). Каждая буква соответствует одному фактору, который необходимо учитывать при выборе и расчете размера системы линейного перемещения.
Для обеспечения оптимальной производительности системы каждый фактор необходимо рассматривать как индивидуально, так и в совокупности. Например, нагрузка предъявляет к подшипникам различные требования при ускорении и замедлении, чем при движении с постоянной скоростью. По мере развития технологии линейного перемещения от отдельных компонентов к комплексным системам взаимодействие между компонентами, такими как линейные направляющие и шарико-винтовая передача, усложняется, и проектирование подходящей системы становится всё более сложной задачей. LOSTPED может помочь проектировщикам избежать ошибок, напоминая им о необходимости учитывать эти взаимосвязанные факторы при разработке и спецификации системы.
Нагрузка
Нагрузка относится к весу или силе, приложенной к системе. Все системы линейного перемещения сталкиваются с определенным типом нагрузки, например, с направленными вниз силами при перемещении материалов или осевыми нагрузками при сверлении, прессовании или завинчивании. В других случаях нагрузка постоянна. Например, в системе обработки полупроводниковых пластин унифицированный контейнер с фронтальным отверстием перемещается из отсека в отсек для выгрузки и погрузки. В других случаях нагрузки могут меняться. Например, в системе дозирования медицинских препаратов реагент последовательно подается в ряд пипеток, что приводит к уменьшению нагрузки на каждом этапе.
При расчёте нагрузки стоит учитывать тип инструмента, который будет находиться на конце манипулятора для захвата или переноса груза. Хотя это и не связано непосредственно с нагрузкой, ошибки в этом вопросе могут быть дорогостоящими. Например, при захвате и перемещении высокочувствительная заготовка может быть повреждена при использовании неправильного захвата. Хотя инженеры вряд ли забудут учесть общие требования к нагрузке системы, они действительно могут упустить из виду некоторые аспекты этих требований. LOSTPED — это способ обеспечить полноту. Сосредоточившись на этих ключевых параметрах, инженеры могут спроектировать оптимальную и экономичную систему линейного перемещения.
Ключевые вопросы, которые следует задать:
1. Что является источником нагрузки и как она ориентирована?
2. Существуют ли особые правила обращения?
3. Какой вес или силу необходимо контролировать?
4. Является ли эта сила направленной вниз, подъемной или боковой?
Ориентация
Ориентация, или относительное положение, или направление приложения силы, также важны, но часто упускаются из виду. Некоторые линейные модули или актуаторы могут выдерживать более высокую нагрузку, направленную вниз или вверх, чем боковую, благодаря своим линейным направляющим. Другие модули, использующие другие линейные направляющие, могут выдерживать одинаковые нагрузки во всех направлениях. Например, модуль, оснащенный двойными шариковыми линейными направляющими, может лучше выдерживать осевые нагрузки, чем модули со стандартными направляющими.
Время публикации: 05 февраля 2024 г.