Makine üretiyorsanız, muhtemelen her gün aktüatörler ve konumlandırma platformlarıyla çalışıyorsunuzdur. Peki bu hareket cihazlarından gerçekten en iyi performansı veya en düşük sahip olma maliyetini elde ediyor musunuz? Cevap beklediğiniz gibi olmayabilir.

Mühendisler çoğu zaman sahneleri veya aktüatörleri malzeme listesindeki sıradan bir ürün olarak düşünürler. Hareket cihazı nominal olarak istenen konumlandırma, kuvvet, yük kapasitesi, hız ve maliyet gereksinimlerini karşıladığı sürece, kullanıma hazırdır.

Basit hareket gereksinimleri söz konusu olduğunda, sahne veya aktüatör seçimine yönelik bu yaklaşım kabul edilebilir sonuçlar verebilir. Ancak, karmaşık mekanik hareket gereksinimleri olan makineler, gömülü hareket tasarım stratejisinden faydalanacaktır. Birlikte iyi çalışıp çalışmayabilecek bir dizi elektromekanik bileşen yerine, gömülü hareket sistemleri gerçek tak-çalıştır makine alt sistemleri olarak işlev görür.

Gömülü hareket sistemleri, bir makinede önceden tanımlanmış bir fiziksel alana sığacak ve makinenin hareket kontrol sistemine bağlanacak şekilde tasarlanır; üst düzey bir bilgisayar arayüzü, kontrol kartı veya PLC'den gelen komutları kabul etmeye hazırdır. En basit haliyle, gömülü hareket sistemleri, kolay kurulum için konnektörlü bir sahne veya aktüatörden biraz daha fazlasından oluşabilir. En karmaşık haliyle ise, bu hareket alt sistemleri pin çıkışından yüke kadar uzanır. Sadece hareket cihazının kendisini değil, aynı zamanda taşıdığı her şeyi de kapsarlar.

Makine hareketine yönelik bileşen bazlı yaklaşımla karşılaştırıldığında, gömülü hareket bazı ikna edici avantajlar sunar:

Mekanik Performans

Aynı sahne veya aktüatör kullanılsa bile, gömülü hareket sistemleri genellikle bileşen tabanlı hareket sistemlerinden daha iyi performans gösterir. Bunun nedeni uygulama ve montaj uzmanlığıdır. İyi bir gömülü hareket tedarikçisi, zorlu konumlandırma sorunlarını çözme konusunda uzun yıllara dayanan deneyime ve mevcut göreve göre özelleştirilebilen, kanıtlanmış hareket yapı taşlarından oluşan bir koleksiyona sahip olacaktır. Sahne dinamiklerinin, hareket kontrol mimarisinin ve çalışma ortamının konumlandırma gereksinimlerini nasıl etkileyeceği konusunda derinlemesine bir anlayışa sahip olacaklardır.

Montaj konusunda ise, birçok makine üreticisinde en hassas çok eksenli aşamaları hizalamak için gereken kalifiye teknisyenler, özel aparatlar, lazer interferometreler ve diğer ölçüm sistemleri bulunmamaktadır; bu aşamaların eksenler arası hizalama toleransları genellikle mikronlarla ölçülür.

Kontrol Uzmanlığı

Gömülü hareket sistemleri, müşteri ihtiyaçlarına bağlı olarak hareket kontrolleriyle birlikte gönderilebilir veya gönderilmeyebilir. Ancak bir kontrol stratejisi her zaman gömülü hareket denkleminin bir parçası olmalıdır. İyi bir gömülü hareket tedarikçisi, farklı hareket kontrol platformlarının ve kinematik yeteneklerinin mekanik hareket sistemleriyle nasıl etkileşime gireceği konusunda kapsamlı bilgiye sahip olacaktır. Bu bilgi, kabul edilebilir atalet uyumsuzluk oranları gibi dinamik yetenekler açısından neler yapılabileceğinin sınırlarını zorlamamızı sağlayabilir.

Güvenilirlik

Yeni bir hareket sistemi devreye alınırken, en sık karşılaşılan sorunlardan bazıları, görünüşte önemsiz görünen bileşenlerin düzgün çalışmaması veya birbirleriyle düzgün çalışmaması nedeniyle ortaya çıkar. Örneğin, tek bir hatalı konnektör veya yanlış kablo, en iyi hareket platformunu bile hareketsiz bırakabilir. Gömülü hareket sistemleri, üretim makinesine entegre edilmeden önce bir sistem olarak monte edilip test edildikleri için bu tür arızalardan kaçınır. Tek tek bileşenlerden oluşan hareket sistemlerinde, küçük arızalar ve uyumsuzluklar, üretim makinesi bir araya getirilene kadar fark edilmeyebilir.

Maliyet Azaltma

Gömülü hareket sistemleri, bileşen tabanlı muadillerine göre genellikle %25 ila %50 daha düşük maliyetlidir. Bu tasarruf kısmen, parça sayısını azaltma olanağından (örneğin, braketler, konektörler ve diğer bileşenler dahil) kaynaklanmaktadır. Bir hareket sisteminin kurulumu ve montajıyla ilişkili tüm gizli maliyet bileşenleri hesaba katıldığında, maliyet düşüşü %50'nin çok üzerine çıkabilir. Bunlara tasarım mühendisliği, envanter, pazara sunma süresi ve daha fazlasıyla ilgili maliyetler dahildir.

Gömülü hareketin faydalarından birçok uygulama türü yararlanabilir. Bu yaklaşımı düzinelerce yarı iletken, ıslak tezgah, lazer kesim, paketleme ve laboratuvar otomasyon makinesinde uyguladık.

Hareket Sistemlerinin Gizli Maliyetleri

Bileşen tabanlı hareket sistemlerinin gömülü hareket yaklaşımıyla ortadan kaldırılabilen bir dizi gizli maliyeti vardır, bunlar şunlardır:

1. Pazara Sunma Süresi Maliyetleri. Eş zamanlı mühendisliği doğal olarak destekleyen gömülü hareket sistemleri, karmaşık bir makinenin geliştirme süresini haftalar hatta aylar kısaltabilir.
2. Program, Üretim ve Malzeme Yönetim Maliyetleri. Gömülü hareket sistemleri tek bir malzeme listesi olarak sevk edilir ve bu sayede sipariş edilmesi, envantere eklenmesi ve monte edilmesi gereken yüzlerce parça ortadan kalkar.
3. Üretim Maliyetleri. Hassas hareket sistemleri, tam kapasiteden az kullanıldığında maliyet açısından haklı çıkarılması zor olabilecek yetenekli montaj teknisyenleri ve özel üretim ekipmanları gerektirir.
4. Garanti ve Arıza Maliyetleri. İyi bir gömülü hareket sistemi tedarikçisi, sistemlerine arızaya karşı garanti verir ve işinin arkasında durur; bu da OEM'in riskini azaltır.

Bu geleneksel olmayan CNC makinesi, ideal bir gömülü hareket uygulamasının tüm özelliklerine sahiptir. Gereksinimleri şunlardır:

1. Hem kontrol hem mekanik uzmanlık.Mekanik sistemi, kutup hareketinin karmaşık kinematiğini destekleyen kontroller ve amplifikatörlerle birleştirmek, sistemsel bir yaklaşım ve aylarca süren testler gerektirdi. Ayrıca, bu yeni CNC sistemini oluşturmak için bir dizi hizalama tekniği ve araç geliştirmemiz gerekti.

2. Kompakt tasarım, kolay entegrasyon.Bu masaüstü CNC makinesinde alan darlığı vardı. Geniş ve engelsiz bir geçiş deliğine sahip servo modülü Rotary'nin tasarımı, mevcut alanı verimli bir şekilde kullanmamızı sağladı. 100 mm'lik geçiş delikleri, hava beslemesini doğrudan iş miline getirmeyi, iş parçası tarafına bir malzeme indeksleyici yerleştirmeyi ve gerekli tüm güç bağlantılarını yapmayı kolaylaştırdı.

3. Maliyet kontrolü.Bu gömülü hareket sisteminin ilginç bir yönü, olması gerekenden daha karmaşık olmamasıdır. Temel işlevsel gereksinim, konumlandırma doğruluğu değil, yüzey kalitesiydi. Konumlandırma gereksinimleri, en azından bizim standartlarımıza göre, oldukça mütevazı. Bu sayede doğrudan okuma kodlayıcılarını bırakıp tüm sistemi açık döngü modunda çalıştırabildik. Bu, müşterimize makine başına binlerce dolar tasarruf sağladı.

Gömülü Hareketle Başlarken

Bileşen bazlı hareket sistemlerinden gömülü hareket sistemlerine geçiş, bir inanç sıçraması gibi görünebilir. Sonuçta, hareket kontrolünü bir tedarikçiye devredeceksiniz.

Ancak doğru tedarikçiyi seçerseniz, dış kaynak kullanımı performans ve güvenilirlikte iyileşme sağlayacaktır. Hareket alt sistemleri tesisinize tamamen test edilmiş, garantili ve makinenize takılmaya hazır bir şekilde ulaştığında maliyetler de düşecektir.