Titreşimi bastırmak, dengeye ulaşma süresini önemli ölçüde azaltır.

Yüksek hızlı bir alma ve yerleştirme işleminde, bekleme süresi verimliliğin düşmanıdır. Hız, yüksek hacimli montaj için çok önemlidir. Ancak hız aynı zamanda sorunlar da yaratır.

Örneğin, bir alma ve yerleştirme işleminde, bir yandan diğer yana hızlıca hareket etmek ve aniden durmak titreşimlere neden olur. Bir parçayı herhangi bir hassasiyetle almak veya yerleştirmek için, makinenin titreşimler durana kadar, hatta sadece bir saniyenin çok küçük bir bölümü kadar bile olsa, duraklaması gerekir. Bu süreye yerleşme süresi denir ve yüksek hacimli bir işlemde bu milisaniyeler birikerek önemli bir zaman kaybına yol açabilir.

200 milimetre yatay, 100 milimetre dikey ve dikey olmak üzere kısa bir alma-yerleştirme işlemini ele alalım. Her yatay hareket 0,5 saniye sürüyor ve 0,05 saniyelik bir yerleşme süresi var; her dikey hareket ise 0,2 saniye sürüyor ve 0,05 saniyelik bir yerleşme süresi var. Bu da parça başına 1,6 saniye, dakikada 37,5 parça veya saatte 2.250 parça anlamına geliyor. Her parçanın değeri 0,1 dolar ise, işlem saatte 225 dolar gelir sağlıyor.

Yerleşme süresi 0,05 saniyeden 0,004 saniyeye düşürülebilirse, aynı alma ve yerleştirme işlemi artık 1,416 saniye sürer. Bu da dakikada 42,37 parça veya saatte 2.542 parça anlamına gelir. Şimdi, aynı işlem saatte 254,24 dolar gelir elde ediyor; yani 29,24 dolar daha fazla. Haftada altı gün çalışan iki vardiyalı bir işletmede, yerleşme süresinde sadece 0,184 saniye tasarruf etmek, yılda 140.353 dolar ek gelir anlamına gelir!

Otomasyon mühendisleri, titreşim ve makine rezonansı sorununu çeşitli yollarla çözebilirler. Mekanik olarak, sağlam bileşenlere, sıkı toleranslara ve minimum boşluğa sahip bir makine tasarlayabilirler.

Genel olarak, motorun yüke mümkün olduğunca yakın ve sıkı bir şekilde bağlanmasını istersiniz. Sisteminizdeki mekanik esnekliği en aza indirmek istersiniz. Motor mili ile yük arasında bulunan herhangi bir hareketli parça, örneğin bir kaplin veya dişli kutusu, esnekliğe neden olur. Bu bileşenlerin tümü ısıya, sürtünmeye ve aşınmaya karşı hassastır.

Mühendisler ayrıca servo tahrikli bir sistemde amplifikatör aracılığıyla sorunu elektronik olarak da çözebilirler.

Filtreler bunu yapmanın bir yoludur. Alçak geçiren filtreler 1.000 ile 5.000 hertz arasındaki titreşimleri azaltır. Çentik filtreleri ise 500 ile 1.000 hertz arasındaki titreşimleri kontrol eder.

Filtrelerin sorunu, bant genişliğinize bir sınır koymalarıdır. Bu da sistemi ne kadar hassas bir şekilde ayarlayabileceğinizi sınırlar.

Sorunu çözmenin bir başka yolu da titreşim bastırmadır. Yaskawa'nın Sigma-5 servo amplifikatörü, tam da bunun için benzersiz bir algoritmaya sahiptir. Bu algoritma, bant genişliğinden ödün vermeden 50 hertz veya daha düşük frekanstaki titreşimleri bastırabilir.

Buradaki kilit nokta, servo motora bağlı 20 bitlik, yüksek çözünürlüklü enkoderdir. Motor milinin her dönüşünde 1 milyondan fazla sayım yapabilen enkoder, kayış veya bilyalı vida yoluyla iletilen küçük titreşimleri bile algılayabilir.

Algoritma, enkoderden gelen hız ve tork sinyallerini alır ve hareket için komut sinyalini ayarlar. Diyelim ki düzenli bir yamuk profil komutu veriyorsunuz: hızlanma, belirli bir hızda çalışma ve ardından durma. Amplifikatör, bu komut edilen hareketi mümkün olduğunca sıkı bir şekilde takip edecektir. Ancak hareket sırasında, her türlü titreşim motoru yolundan çıkarmaya çalışacaktır. Titreşim bastırma algoritması, bu titreşimin dalga biçimini bilir ve komut sinyalini ters yönde ayarlayarak, esasen onu ortadan kaldırır.

Titreşimi bastırmak, yerleşme süresini önemli ölçüde azaltır ve bu da daha yüksek verimlilik anlamına gelir. Ayrıca mühendislerin daha küçük ve daha hafif mekanizmalar tasarlamasına olanak tanıyarak makinenin toplam maliyetini düşürür.

Titreşimin azalması, makinede daha az aşınma ve yıpranma anlamına gelir. Makineniz daha sorunsuz ve sessiz çalışacak ve sonuç olarak daha uzun ömürlü olacaktır.