Придушення вібрації значно скорочує час стабілізації.

У високошвидкісній операції з комплектування та розміщення, час стабілізації є ворогом продуктивності. Швидкість є важливою для великосерійного складання. Однак швидкість також створює проблеми.

Наприклад, під час операції захоплення та розміщення швидке переміщення з боку в бік та зупинка на точці створює вібрації. Щоб захопити або розмістити деталь з будь-якою точністю, машина повинна зупинитися, навіть на частку секунди, доки вібрації не припиняться. Це називається часом стабілізації, і при великому об'ємі робіт ці мілісекунди можуть накопичуватися.

Розглянемо коротку операцію захоплення та розміщення: 200 міліметрів поперек, 100 міліметрів вниз і назад. Кожне горизонтальне переміщення займає 0,5 секунди з часом стабілізації 0,05 секунди, а кожне вертикальне переміщення займає 0,2 секунди з часом стабілізації 0,05 секунди. Це означає 1,6 секунди на деталь, 37,5 деталей за хвилину або 2250 деталей за годину. Якщо кожна деталь коштує 0,1 долара, операція приносить 225 доларів доходу за годину.

Якщо час стабілізації можна скоротити з 0,05 до 0,004 секунди, то та сама операція з вибору та розміщення тепер займає 1,416 секунди. Це означає 42,37 деталі за хвилину або 2542 деталі за годину. Тепер та сама операція генерує дохід у розмірі 254,24 долара США за годину — на 29,24 долара США більше. У двозмінному режимі роботи шість днів на тиждень економія всього 0,184 секунди часу стабілізації означає додатковий дохід у розмірі 140 353 доларів США на рік!

Інженери з автоматизації можуть вирішити проблему вібрації та резонансу машин кількома способами. З механічної точки зору, вони можуть спроектувати машину з міцними компонентами, жорсткими допусками та мінімальним люфтом.

Загалом, двигун має бути якомога щільніше та щільніше з'єднаний з навантаженням. Ви маєте мінімізувати механічну податливість у вашій системі. Будь-яка рухома частина між валом двигуна та навантаженням, така як муфта або коробка передач, забезпечує податливість. Усі ці компоненти схильні до нагрівання, тертя та зносу.

Інженери також можуть вирішити проблему електронним способом за допомогою підсилювача в сервоприводній системі.

Фільтри — один із способів зробити це. Низькочастотні фільтри послаблюють коливання в діапазоні від 1000 до 5000 герц. Режекторні фільтри контролюють коливання в діапазоні від 500 до 1000 герц.

Проблема з фільтрами полягає в тому, що вони встановлюють граничну межу пропускної здатності. Це обмежує те, наскільки точно можна налаштувати систему.

Інший спосіб вирішення проблеми – придушення вібрацій. Сервопідсилювач Sigma-5 від Yaskawa оснащений унікальним алгоритмом саме для цього. Алгоритм може придушувати вібрації частотою 50 герц або менше без шкоди для пропускної здатності.

Ключем є 20-бітний енкодер високої роздільної здатності, з'єднаний із серводвигуном. Маючи понад 1 мільйон відліків на оберт вала двигуна, енкодер може виявляти навіть невеликі коливання, що передаються через ремінь або кульковий гвинт.

Алгоритм приймає сигнали швидкості та крутного моменту від енкодера та коригує командний сигнал для руху. Припустимо, ви керуєте звичайним трапецієподібним профілем — розганяйтеся, рушайте з певною швидкістю, а потім зупиняйтеся. Підсилювач буде якомога точніше слідувати цьому командному руху. Але під час руху всілякі вібрації намагатимуться збити двигун з його траєкторії. Алгоритм придушення вібрацій знає форму хвилі цієї вібрації та коригує командний сигнал у протилежному напрямку, фактично нейтралізуючи її.

Придушення вібрації значно скорочує час стабілізації, що призводить до збільшення пропускної здатності. Це також дозволяє інженерам проектувати менші та легші механізми, що знижує загальну вартість машини.

Менша вібрація також означає менший знос машини. Ваша машина працюватиме плавніше та тихіше, і зрештою, вона служитиме довше.