Doğruluk ve tekrarlanabilirlik, Kapasite, Seyahat mesafesi, Kullanım, Ortam koşulları, Zamanlama, Yönlendirme, Fiyatlar.

Doğruluk, kapasite, hareket uzunluğu, kullanım, ortam, zamanlama, yönelim ve hızlar kelimelerinin baş harflerinden oluşan ACTUATOR kısaltmasını kullanarak, doğrusal motor tahrikli bir aktüatörün doğru şekilde nasıl belirtileceği ve boyutlandırılacağına dair bazı ipuçları aşağıda verilmiştir. Bu kısaltma, tüm temel parametreleri hatırlamanıza yardımcı olacaktır.

Belirli bir uygulama için doğru aktüatörü seçmek kolay bir iş gibi görünebilir. Ancak, güvenilir bir aktüatör seçmek, bazı mühendislerin ve sistem entegratörlerinin fark ettiğinden daha karmaşıktır. Kötü performans gösteren aktüatörler genellikle temel teknik özellik hatalarından kaynaklanır.

Güvenilir ve tekrarlanabilir doğrusal hareket elde etmek için, dört alt sistemden oluşan yüksek kaliteli bir aktüatör kurulumu için belirli gereksinimleri karşılamak amaçlanmaktadır:

1. Aktüatörün tüm bileşenlerini fiziksel bir alanda doğru bir şekilde sabitleyebilen ve aktüatörü çalışma yerinde tutmanın bir yolunu sağlayan yapısal bir sistem.

2. Bireysel bileşenlerden oluşan bir tahrik sisteminden oluşan, döner hareketi doğrusal harekete dönüştüren bir cihaz.

3. Taşıyıcıyı minimum sürtünme, maksimum yük kapasitesi ve ömürle düz bir çizgide doğru bir şekilde yönlendirmek için doğrusal aşınma elemanı.

4. İş parçasını, tutucuyu, kamerayı, optikleri veya diğer yükü güvenli bir şekilde tutan hareketli bir taşıyıcı.

1. tasarım hedefi:

Doğruluk ve tekrarlanabilirlik

Bir tasarım mühendisi, bir aktüatörün hareket için ne sağlaması gerektiğini tanımlamak için zaman ayırmadığı sürece, büyük olasılıkla sistemi gereğinden fazla özelliklendirecek veya gereğinden fazla ödeme yapacaktır. Bu durum, doğruluk ve tekrarlanabilirlik arasındaki fark konusunda herhangi bir yanlış anlama varsa özellikle geçerlidir. Çoğu aktüatör uygulamasında, tekrarlanabilirlik mutlak doğruluktan daha önemlidir.

Tekrarlanabilirlik tek yönlü veya çift yönlü olabilir, bu nedenle bir sistemin aynı yönden veya her iki yönden yaklaşıldığında komut pozisyonunu elde etme yeteneğini ölçer. Doğruluğu etkileyen iki ana özellik hareket ve konumlandırmadır. Doğruluk genellikle mikron veya inçin binde biri birimlerinde belirtilir.

Örneğin, doğrusal bir aktüatörün üzerinde bir tutucuya sahip bir robotu düşünün. Aktüatör, tutucunun kutuları kavrayıp paletlere yerleştirebilmesi için robotu çeşitli pozisyonlara hareket ettirir. Robotun pozisyona getirilmesi için bu hareketin tekrarlanabilir ve oldukça doğru olması gerekir, ancak tam hassasiyet gerekli değildir. Genel bir kural olarak, aktüatörlerin kullanıldığı çoğu hat sonu paketleme işleminde ± 50 µm'lik konumlandırma tekrarlanabilirliği fazlasıyla kabul edilebilir. Daha hassas konumlandırma gerektiren uygulamalar için, doğrusal bir kodlayıcı eklemeyi düşünün.

2. tasarım hedefi:

Kapasite

Aktüatörün dayanması gereken yükleri, momentleri ve kuvvetleri düşünün. Bunlar şunları içerir:

• statik yük

• dinamik yük

• eğilme momenti

• itme

Kurulum ne olursa olsun, bir aktüatörün iç yapısı yük kapasitesini doğrudan etkiler. Bazı üreticiler aktüatörleri yüksek hızlarda ağır yükleri kaldıracak şekilde tasarlayıp üretirken, diğerleri yüksek hızlarda hafif yükleri destekleyecek şekilde üretir. Uygulama detaylarını bilmek, doğru tasarımı seçmek için çok önemlidir. İpucu: Aktüatörleri karşılaştırırken, doğru bir karşılaştırma yapabilmek için yukarıda belirtilen özellik birimlerine (SI, ABD veya İngiliz ölçü birimleri) dikkat edin.

Endüstriyel kullanıma uygun aktüatörler yüksek rijitliğe sahiptir ve altı serbestlik derecesinden beşinde maksimum yük kapasitesini karşılayabilir; altıncı eksende ise düşük sürtünmeli harekete olanak tanır.

3. tasarım hedefi:

Seyahat süresi

Bir aktüatörün hareket mesafesi, milimetre veya inç cinsinden ölçülür ve aktüatörün hareket etmesi gereken mesafeyi ifade eder. Ancak toplam hareket, güvenlik hareketini de içermelidir; bu hareket, sert durma noktasından sert durma noktasına olan mesafe olarak da bilinir. Hareket mesafesi ile toplam uzunluk arasındaki farkı dikkatlice ayırt edin. İpucu: Bu adımda, sistemin sığması gereken hacimsel zarfı veya toplam kapladığı alanı da tanımlayın.

4. tasarım hedefi:

Kullanım

Kullanım faktörü (çalışma döngüsü olarak da bilinir) genellikle dakika başına döngü sayısı olarak ifade edilir. Faydalı ömür, aktüatörün alması gereken saat, yıl, döngü veya doğrusal mesafe sayısıdır. Başka bir deyişle, bu özellik aktüatörün ne sıklıkla çalışacağını ve ne kadar süre dayanması gerektiğini açıklar. Ömür gereksinimlerine ek olarak uygulama ayrıntılarını (hareket profili, döngü süresi ve bekleme süresi dahil) göz önünde bulundurun. Tedarikçiden bakım programları hakkında da bilgi alın; bazı aktüatörler yalnızca 20.000 km sonra yeniden yağlama gerektirirken, diğerleri daha sık bakım gerektirir.

5. tasarım hedefi:

Ortam

Aktüatörün etrafındaki çalışma koşulları, topluca ortamı oluşturur:

• çalışma sıcaklığı aralığı

• bağıl nem aralığı

• Kirletici parçacıkların türü ve miktarı

• Aşındırıcı sıvıların veya kimyasalların varlığı

• Periyodik temizlik veya yıkama gereksinimleri

Bu faktörleri göz önünde bulundurun ve zorlu veya aşırı ortamlarda, aktüatörün hareketli parçalarını nemden, tozdan ve diğer kirleticilerden korumak için özel contalar ve körükler gerekebileceğini unutmayın. Bu bir endişe kaynağıysa, tedarikçiye bunların mevcut olup olmadığını sorun.

6. tasarım hedefi:

Zamanlama

Tasarım mühendisleri, sistem entegratörleri, OEM'ler ve son kullanıcılar, özellikle başlangıçta, bir aktüatör belirlerken proje zaman çizelgelerini sıklıkla göz ardı ederler. Diğer performans özelliklerine de dikkat etmek gerekse de, zaman ve bütçe kısıtlamalarını aklınızda tutun. Genel proje teslim tarihlerini, fiyat teklifi taleplerini, prototipleri ve üretim programlarını unutmayın, çünkü bunları göz ardı etmek daha sonra zaman ve emek kaybına yol açabilir. Mükemmel aktüatörü bulup daha sonra projenin zaman ve bütçe kısıtlamalarına uymadığını fark etmekten daha kötü bir şey yoktur.

7. tasarım hedefi:

Oryantasyon

Doğru aktüatörü seçmek, mevcut geometrik alanda nasıl monte edileceğine de bağlıdır. Bu, yük ve kuvvet yönünü belirler. Taşıyıcı yatay bir konumda yukarı mı yoksa aşağı mı bakacak? Sistem ayak izine ve uygulama geometrisine bağlı olarak dikey yönlendirmeler ve eğimli yerleşimler de mümkündür. Her yönlendirme, aktüatörün belirli bir yükü taşıma yeteneğini nihayetinde ifade eden kuvvet hesaplamalarını etkiler. Çok eksenli sistemlerin, aktüatörleri sağlam bir şekilde bağlamak ve yanlış hizalamayı ve titreşimi azaltmak için özel braketlere ve çapraz plakalara ihtiyaç duyduğunu unutmayın.

8. tasarım hedefi:

Oranlar

Bir uygulama için en uygun aktüatörü seçmek için, hedef hareket profilini belirleyin. Bu, hareket hızının yanı sıra gerekli ivme ve yavaşlama oranlarını da içerir. Bazı endüstriyel aktüatörler 5 m/sn'ye kadar hareket hızlarında yüksek yükleri destekleyebilirken, diğerlerinin hız ve yük kapasiteleri sınırlıdır. Burada, aktüatörü eldeki göreve doğru şekilde eşleştirmek önemlidir.