Точність та повторюваність, вантажопідйомність, довжина ходу, використання, навколишнє середовище, час, орієнтація, швидкість.

Ось кілька порад щодо правильного визначення розміру та призначення приводу з лінійним двигуном за допомогою мнемоніки ACTUATOR (скорочення від accuracy (точність), capacity (вантажопідйомність), travel length (довжина ходу), usage (використання), ambient environment (середовище навколишнього середовища), timing (час), orientation (орієнтація) та rates (швидкість)) для запам'ятовування всіх ключових параметрів.

Вибір правильного приводу для певного застосування може здатися простим завданням. Однак вибір надійного приводу залежить від більшого, ніж усвідомлюють деякі інженери та системні інтегратори. Погано функціонуючі приводи часто є результатом базових помилок у специфікаціях.

Щоб отримати надійний та повторюваний лінійний рух, метою є задоволення конкретних вимог до високоякісної конфігурації приводу з чотирма підсистемами:

1. Структурна система, яка може точно закріпити всі компоненти приводу у фізичному просторі та забезпечити спосіб утримання приводу на його робочому місці.

2. Перетворювач обертального в лінійний рух, що складається з трансмісії з окремих компонентів

3. Лінійний зносостійкий елемент для точного руху каретки по прямій лінії з мінімальним тертям та максимальною вантажопідйомністю й терміном служби.

4. Рухома каретка, яка надійно утримує заготовку, захоплювач, камеру, оптику або інше корисне навантаження

1-ша мета дизайну:

Точність і повторюваність

Якщо інженер-конструктор не витратить час на визначення того, що повинен забезпечувати приводний механізм для руху, він чи вона, ймовірно, переоцінить характеристики або переплатить за систему. Це особливо актуально, якщо є якесь непорозуміння щодо того, чим відрізняється точність і повторюваність. У більшості застосувань приводних механізмів повторюваність важливіша за абсолютну точність.

Повторюваність може бути як односпрямованою, так і двонаправленою, тому вимірює здатність системи отримувати командне положення при підході з одного або з будь-якого напрямку. Двома основними характеристиками, що впливають на точність, є переміщення та позиціонування. Зазвичай точність вимірюється в одиницях мікронів або тисячних часток дюйма.

Наприклад, уявіть собі робота із захоплювачем, розташованим на лінійному приводі. Привід переміщує робота в різні положення, щоб захоплювач міг захоплювати коробки та розміщувати їх на піддонах. Цей рух має бути повторюваним і досить точним, щоб перемістити робота в потрібне положення, хоча висока точність не є обов'язковою. Як правило, повторюваність позиціонування до ± 50 мкм є більш ніж прийнятною в більшості операцій пакування наприкінці лінії, що включають приводи. Для застосувань, що потребують більш точного позиціонування, розгляньте можливість додавання лінійного енкодера.

2-га мета дизайну:

Місткість

Подумайте про навантаження, моменти та сили, які повинен витримувати привід. До них належать:

• статичне навантаження

• динамічне навантаження

• згинальний момент

• тяга

Незалежно від конфігурації, внутрішня конструкція приводу безпосередньо впливає на вантажопідйомність. Деякі виробники проектують і виготовляють приводи для роботи з важкими навантаженнями на високих швидкостях, тоді як інші створені для підтримки легких навантажень на високих швидкостях. Знання деталей застосування є критично важливим для вибору правильної конструкції. Порада: Порівнюючи приводи, звертайте увагу на згадані вище одиниці вимірювання (одиниці СІ, США або імперські одиниці), щоб зробити порівняння практично всіх параметрів.

Промислові актуатори мають високу жорсткість і витримують максимальне навантаження за п'яти з шести ступенів свободи, а також забезпечують рух з низьким тертям по шостій осі.

3-тя мета дизайну:

Довжина подорожі

Хід приводу, що вимірюється в міліметрах або дюймах, – це відстань, на яку повинен переміститися привод. Однак загальний рух повинен включати безпечний хід, також відомий як відстань від жорсткої зупинки до жорсткої зупинки. Уважно розрізняйте різницю між ходом і загальною довжиною. Порада: На цьому кроці також визначте об'ємну оболонку або загальну площу, в яку повинна поміститися система.

4-та мета дизайну:

Використання

Коефіцієнт використання (також відомий як робочий цикл) зазвичай виражається в циклах за хвилину. Термін служби – це кількість годин, років, циклів або лінійної відстані, яку повинен подолати привід. Іншими словами, ця специфікація описує, як часто привід працюватиме та як довго він повинен прослужити. Враховуйте деталі застосування (включаючи профіль руху, час циклу та час витримки) на додаток до вимог до терміну служби. Також запитайте у постачальника про графіки технічного обслуговування; деякі приводи потребують повторного змащування лише після 20 000 км, тоді як інші потребують частішого догляду.

5-та мета дизайну:

Навколишнє середовище

Робочі умови навколо приводу разом утворюють навколишнє середовище:

• діапазон робочої температури

• діапазон відносної вологості

• тип та кількість забруднюючих частинок

• наявність агресивних рідин або хімічних речовин

• вимоги до періодичного чищення або миття

Майте на увазі ці фактори, а також зауважте, що для вимогливих або екстремальних умов експлуатації можуть знадобитися спеціальні ущільнення та сильфони для захисту рухомих частин приводу від вологи, пилу та інших забруднень. Якщо це викликає занепокоєння, запитайте у постачальника, чи є вони в наявності.

6-та мета дизайну:

Час

Інженери-конструктори, системні інтегратори, виробники оригінального обладнання та кінцеві користувачі часто ігнорують терміни проекту під час визначення приводу, особливо на початку. Хоча інші характеристики продуктивності заслуговують на пильну увагу, враховуйте часові та бюджетні обмеження. Не забувайте про загальні терміни проекту, запити цінових пропозицій, прототипи та графіки виробництва, оскільки ігнорування цих факторів може призвести до втрати часу та зусиль пізніше. Немає нічого гіршого, ніж знайти ідеальний привід, а потім зрозуміти, що він не відповідає часовим та бюджетним обмеженням проекту.

7-ма ціль дизайну:

Орієнтація

Вибір правильного приводу також залежить від того, як він буде монтуватися в доступному геометричному просторі. Це визначає орієнтацію навантаження та сили. Чи буде каретка розташована горизонтально: лицьовою стороною вгору чи вниз? Вертикальна орієнтація та похиле розміщення також можливі залежно від розміру системи та геометрії застосування. Кожна орієнтація впливає на розрахунки сили, які зрештою виражають здатність приводу витримувати задане навантаження. Зверніть увагу, що багатоосьові системи потребують спеціальних кронштейнів та поперечних пластин для жорсткого з'єднання приводів та зменшення перекосу та вібрації.

8-ма ціль дизайну:

Тарифи

Щоб вибрати найкращий привід для певного застосування, визначте його цільовий профіль руху. Це включає швидкість руху, а також необхідні коефіцієнти прискорення та уповільнення. Хоча деякі промислові приводи можуть витримувати високі навантаження зі швидкістю руху до 5 м/с, інші мають обмежену швидкість та вантажопідйомність. Тут правильно підберіть привід до поставленого завдання.