Yük, Yönlendirme, Hız, Seyahat, Hassasiyet, Çevre ve Görev Döngüsü.

Uygulamanın yönelim, moment ve ivme dahil olmak üzere dikkatli bir analizi, desteklenmesi gereken yükü ortaya çıkaracaktır. Bazen gerçek yük hesaplanan yükten farklı olabilir, bu nedenle mühendisler amaçlanan kullanımı ve olası yanlış kullanımı göz önünde bulundurmalıdır.

Mühendisler, montaj makineleri için doğrusal hareket sistemlerini boyutlandırırken ve seçerken genellikle kritik uygulama gereksinimlerini göz ardı ederler. Bu durum, maliyetli yeniden tasarımlara ve yeniden işlemelere yol açabilir. Daha da kötüsü, istenenden daha maliyetli ve daha az etkili, aşırı tasarlanmış bir sisteme yol açabilir.

Bu kadar çok teknoloji seçeneği varken, bir, iki ve üç eksenli doğrusal hareket sistemleri tasarlarken bunalmak kolaydır. Sistemin ne kadar yük taşıması gerekecek? Ne kadar hızlı hareket etmesi gerekecek? En uygun maliyetli tasarım hangisi?

Mühendislerin herhangi bir uygulamada doğrusal hareket bileşenlerini veya modüllerini belirlemek için bilgi toplamalarına yardımcı olmak amacıyla basit bir kısaltma olan "LOSTPED"i geliştirirken tüm bu sorular göz önünde bulunduruldu. LOSTPED, yük, yön, hız, seyahat, hassasiyet, ortam ve görev döngüsü anlamına gelir. Her harf, bir doğrusal hareket sisteminin boyutlandırılması ve seçilmesi sırasında dikkate alınması gereken bir faktörü temsil eder.

Optimum sistem performansını sağlamak için her faktör ayrı ayrı ve bir grup olarak ele alınmalıdır. Örneğin, yük, hızlanma ve yavaşlama sırasında rulmanlara sabit hızlardakinden farklı yükler bindirir. Doğrusal hareket teknolojisi tek tek bileşenlerden komple sistemlere doğru evrildikçe, doğrusal rulman kılavuzları ve bilyalı vida tahriki gibi bileşenler arasındaki etkileşimler daha karmaşık hale gelir ve doğru sistemi tasarlamak daha da zorlaşır. LOSTPED, tasarımcılara sistem geliştirme ve spesifikasyon aşamasında bu birbiriyle ilişkili faktörleri göz önünde bulundurmalarını hatırlatarak hatalardan kaçınmalarına yardımcı olabilir.

【Yük】

Yük, sisteme uygulanan ağırlığı veya kuvveti ifade eder. Tüm doğrusal hareket sistemleri, malzeme taşıma uygulamalarındaki aşağı doğru kuvvetler veya delme, presleme veya vidalama uygulamalarındaki itme yükleri gibi bir tür yük ile karşılaşır. Diğer uygulamalar ise sabit bir yükle karşılaşır. Örneğin, bir yarı iletken yonga işleme uygulamasında, önden açılan birleşik bir kapsül, bırakma ve alma işlemleri için bölmeden bölmeye taşınır. Diğer uygulamaların yükleri değişkendir. Örneğin, tıbbi bir dağıtım uygulamasında, bir reaktif bir dizi pipete birbiri ardına biriktirilir ve bu da her adımda daha hafif bir yük oluşmasıyla sonuçlanır.

Yükü hesaplarken, yükü almak veya taşımak için kolun ucunda hangi aletin bulunacağını göz önünde bulundurmak önemlidir. Yükle doğrudan ilgili olmasa da, burada yapılacak hatalar maliyetli olabilir. Örneğin, bir al-yerleştir uygulamasında, yanlış tutucu kullanılırsa son derece hassas bir iş parçası hasar görebilir. Mühendislerin bir sistem için genel yük gereksinimlerini göz ardı etmesi pek olası olmasa da, bu gereksinimlerin bazı yönlerini gerçekten gözden kaçırabilirler. LOSTPED, bütünlüğü sağlamanın bir yoludur.

Sorulması gereken temel sorular:

* Yükün kaynağı nedir ve yönü nasıldır?

* Özel kullanım hususları var mı?

* Ne kadar ağırlık veya kuvvet yönetilmelidir?

* Kuvvet aşağı doğru bir kuvvet mi, kaldırma kuvveti mi yoksa yanal bir kuvvet midir?

【Oryantasyon】

Kuvvetin uygulandığı yön veya göreceli konum da önemlidir, ancak genellikle göz ardı edilir. Bazı doğrusal modüller veya aktüatörler, doğrusal kılavuzları sayesinde yanal yüklemeye göre daha yüksek aşağı veya yukarı yüklemeleri kaldırabilir. Farklı doğrusal kılavuzlar kullanan diğer modüller ise her yönde aynı yükleri kaldırabilir. Örneğin, çift bilyalı raylı doğrusal kılavuzlarla donatılmış bir modül, eksenel yükleri standart kılavuzlara sahip modüllerden daha iyi kaldırabilir.

Sorulması gereken temel sorular:

* Doğrusal modül veya aktüatör nasıl konumlandırılmıştır? Yatay, dikey veya baş aşağı mı?

* Yük doğrusal modüle göre nerede yönlendirilir?

* Yük, doğrusal modülde yuvarlanma veya eğim momentine neden olur mu?

【Hız】

Hız ve ivme, doğrusal hareket sisteminin seçimini de etkiler. Uygulanan bir yük, hızlanma ve yavaşlama sırasında sistem üzerinde sabit hızdakinden çok farklı kuvvetler oluşturur. Hareket profilinin türü (trapezoidal veya üçgen) de dikkate alınmalıdır, çünkü istenen hıza veya çevrim süresine ulaşmak için gereken ivme, gerekli hareket türüne göre belirlenecektir. Trapezoidal hareket profili, yükün hızla ivmelendiği, bir süre nispeten sabit bir hızda hareket ettiği ve ardından yavaşladığı anlamına gelir. Üçgen hareket profili ise, noktadan noktaya alma ve bırakma uygulamalarında olduğu gibi, yükün hızla ivmelenip yavaşladığı anlamına gelir.

Uygun doğrusal tahrikin (bilyalı vida, kayış veya doğrusal motor) belirlenmesinde hız ve ivme kritik faktörlerdir.

Sorulması gereken temel sorular:

* Hangi hız veya çevrim süresine ulaşılmalıdır?

* Hız sabit mi, değişken mi?

* Yük, hızlanma ve yavaşlamayı nasıl etkileyecek?

* Hareket profili trapezoidal mi yoksa üçgen mi?

* Hangi doğrusal tahrik sistemi hız ve ivmelenme ihtiyacınızı en iyi şekilde karşılar?

【Seyahat】

Hareket, hareket mesafesini veya aralığını ifade eder. Sadece hareket mesafesi değil, aynı zamanda aşırı hareket de dikkate alınmalıdır. Strok sonunda bir miktar "güvenlik hareketi" veya ek alan bırakmak, acil bir durdurma durumunda sistemin güvenliğini sağlar.

Sorulması gereken temel sorular:

* Hareket mesafesi veya aralığı nedir?

* Acil bir duruşta ne kadar fazla hareket mesafesi gerekebilir?

【Kesinlik】

Hassasiyet, genellikle seyahat doğruluğunu (sistemin A noktasından B noktasına hareket ederken nasıl davrandığı) veya konumlandırma doğruluğunu (sistemin hedef konuma ne kadar yakın ulaştığı) tanımlamak için kullanılan geniş bir terimdir. Ayrıca, tekrarlanabilirliği, yani sistemin her vuruşun sonunda aynı konuma ne kadar iyi geri döndüğünü de ifade edebilir.

Bu üç terim -hareket doğruluğu, konumlandırma doğruluğu ve tekrarlanabilirlik- arasındaki farkı anlamak, sistemin performans özelliklerini karşılamasını ve gereksiz olabilecek bir doğruluk düzeyine ulaşmak için aşırı mühendislik uygulanmamasını sağlamak açısından kritik öneme sahiptir. Hassasiyet gerekliliklerini göz önünde bulundurmanın temel nedeni, tahrik mekanizması seçimidir. Doğrusal hareket sistemleri kayış, bilyalı vida veya doğrusal motorla tahrik edilebilir. Her tip, hassasiyet, hız ve yük kapasitesi arasında dengeler sunar. En iyi seçim, uygulamaya göre belirlenecektir.

Sorulması gereken temel sorular:

* Uygulamada seyahat doğruluğu, konumlandırma doğruluğu ve tekrarlanabilirlik ne kadar önemlidir?

* Hassasiyet hızdan veya diğer LOSTPED faktörlerinden daha mı önemlidir?

【Çevre】

Çevre, sistemin çalışacağı koşulları ifade eder. Aşırı sıcaklıklar, plastik bileşenlerin performansını ve sistemdeki yağlamayı etkileyebilir. Kir, sıvı ve diğer kirleticiler, rulman kanallarına ve yük taşıyan elemanlara zarar verebilir. Çalışma ortamı, doğrusal hareket sisteminin ömrünü büyük ölçüde etkileyebilir. Sızdırmazlık şeritleri ve özel kaplamalar gibi seçenekler, bu çevresel faktörlerin yol açtığı hasarı önleyebilir.

Öte yandan, mühendislerin doğrusal hareket sisteminin çevreyi nasıl etkileyeceğini düşünmeleri gerekir. Kauçuk ve plastik partiküller yayabilir. Yağlayıcılar aerosol haline gelebilir. Hareketli parçalar statik elektrik üretebilir. Ürününüz bu tür kirleticileri kabul edebilir mi? Özel yağlama ve pozitif hava basıncı gibi seçenekler, modülü veya aktüatörü temiz odada kullanıma uygun hale getirebilir.

Sorulması gereken temel sorular:

* Aşırı sıcaklıklar, kir, toz veya sıvılar gibi hangi tehlikeler veya kirleticiler mevcut?

* Doğrusal hareket sistemi kendi başına çevre için potansiyel bir kirletici kaynağı mıdır?

【Görev Döngüsü】

Görev döngüsü, bir çalışma döngüsünü tamamlamak için gereken süredir. Tüm doğrusal aktüatörlerde, dahili bileşenler genellikle genel sistemin ömrünü belirler. Örneğin, bir modül içindeki rulman ömrü uygulanan yükten doğrudan etkilenir, ancak aynı zamanda rulmanın karşılaşacağı görev döngüsünden de etkilenir. Bir doğrusal hareket sistemi önceki altı faktörü karşılayabilir, ancak günde 24 saat, haftada 7 gün sürekli çalışıyorsa, ömrünün sonuna haftada 5 gün, günde yalnızca 8 saat çalışmasına göre çok daha kısa sürede ulaşacaktır. Ayrıca, kullanım süresi ile dinlenme süresi arasındaki fark, doğrusal hareket sistemi içindeki ısı birikimini etkiler ve sistem ömrünü ve sahip olma maliyetini doğrudan etkiler. Bu konuları önceden açıklığa kavuşturmak, daha sonra zamandan ve sıkıntıdan tasarruf sağlayabilir.

Sorulması gereken temel sorular:

* Sistem ne sıklıkla kullanılıyor, vuruşlar veya hareketler arasındaki bekleme süresi de dahil mi?

* Sistemin ne kadar süre dayanması gerekiyor?