Den Ënnerscheed tëscht Stage-on-Granite an Integréiert Granit Motion Systemer

D'Auswiel vun der gëeegentste Granit-baséiert linear Bewegungsplattform fir eng bestëmmte Applikatioun hänkt vun enger ganzer Rei Faktoren a Verännerlechen of.Et ass entscheedend ze erkennen datt all Applikatioun säin eegene eenzegaartege Set vun Ufuerderunge huet, déi musse verstane a prioritär gesat ginn fir eng effektiv Léisung a punkto Bewegungsplattform ze verfolgen.

Eng vun de méi ubiquitäre Léisunge beinhalt d'Montage vun diskrete Positionéierungsstadien op eng Granitstruktur.Eng aner gemeinsam Léisung integréiert d'Komponenten déi d'Bewegungsachsen direkt an d'Granit selwer ausmaachen.D'Wiel tëscht enger Bühn-op-Granit an enger integréierter Granit Bewegung (IGM) Plattform ass eng vun de fréiere Entscheedungen, déi am Selektiounsprozess getraff ginn.Et gi kloer Ënnerscheeder tëscht béid Léisungsarten, an natierlech huet jidderee seng eege Verdéngschter - an Opgepasst - déi suergfälteg verstanen a betruecht musse ginn.

Fir e besseren Abléck an dësen Entscheedungsprozess ze bidden, evaluéiere mir d'Ënnerscheeder tëscht zwee fundamentale linearer Bewegungsplattform Designs - eng traditionell Bühn-op-Granit Léisung, an eng IGM Léisung - vu béiden techneschen a finanzielle Perspektiven a Form vun enger mechanescher tragen Fallstudie.

Hannergrond

Fir d'Ähnlechkeeten an d'Ënnerscheeder tëscht IGM Systemer an traditionelle Bühn-op-Granit Systemer z'entdecken, hu mir zwee Test-Case Designs generéiert:

• Mechanesch Lager, Bühn-op-Granit
• Mechanesch Lager, IGM

A béide Fäll besteet all System aus dräi Bewegungsachsen.D'Y-Achs bitt 1000 mm Rees a läit op der Basis vun der Granitstruktur.D'X-Achs, déi op der Bréck vun der Versammlung mat 400 mm Rees läit, dréit déi vertikal Z-Achs mat 100 mm Rees.Dës Arrangement ass piktographesch duergestallt.

Fir de Bühn-op-Granit Design hu mir eng PRO560LM Breetkierper Bühn fir d'Y Achs ausgewielt wéinst senger méi grousser Laaschtkapazitéit, allgemeng fir vill Bewegungsapplikatiounen déi dës "Y / XZ Split-Bréck" Arrangement benotzen.Fir d'X-Achs hu mir eng PRO280LM gewielt, déi allgemeng als Bréckachs a villen Uwendungen benotzt gëtt.De PRO280LM bitt e praktescht Gläichgewiicht tëscht sengem Foussofdrock a senger Fäegkeet fir eng Z Achs mat enger Client Notzlaascht ze droen.

Fir d'IGM Designen hu mir d'fundamental Designkonzepter a Layouten vun den uewe genannten Axen enk replizéiert, mam primären Ënnerscheed ass datt d'IGM Axen direkt an d'Granitstruktur agebaut sinn, an dofir feelen d'Maschinn-Komponentbasen, déi an der Bühn präsent sinn. -Granit Designs.

Gemeinsam a béid Designfäll ass d'Z-Achs, déi gewielt gouf fir eng PRO190SL Kugelschrauwen-Undriff Bühn ze sinn.Dëst ass eng ganz populär Achs fir an der vertikaler Orientéierung op enger Bréck ze benotzen wéinst senger generéiser Notzlaaschtkapazitéit a relativ kompakter Formfaktor.

Figur 2 illustréiert déi spezifesch Etapp-op-Granit an IGM Systemer studéiert.

Technesch Verglach

IGM Systemer sinn entworf eng Villfalt vun Techniken a Komponente benotzt, déi ähnlech sinn zu deenen an traditionell Etapp-op-Granit Design fonnt.Als Resultat, ginn et vill technesch Eegeschafte gemeinsam tëscht IGM Systemer an Etapp-op-Granit Systemer.Ëmgekéiert, d'Integratioun vun den Axen vun der Bewegung direkt an d'Granitstruktur bitt verschidde z'ënnerscheeden Charakteristiken, déi IGM Systemer aus Bühn-op-Granit Systemer ënnerscheeden.

Form Faktor

Vläicht déi offensichtlechst Ähnlechkeet fänkt mat der Maschinn vun der Maschinn un - de Granit.Obwuel et Differenzen an de Fonctiounen an Toleranzen tëscht Bühn-op-Granit an IGM Motiver sinn, sinn d'allgemeng Dimensioune vun der Granit Basis, Risers a Bréck gläichwäerteg.Dëst ass haaptsächlech well d'Nominal- a Limitrees identesch sinn tëscht Bühn-op-Granit an IGM.

Bau

D'Feele vun machined-Komponent Achs Basen am IGM Design gëtt bestëmmte Virdeeler iwwer Etapp-op-Granit Léisungen.Besonnesch d'Reduktioun vun de Komponenten an der struktureller Loop vum IGM hëlleft d'Gesamtachssteifheet ze erhéijen.Et erlaabt och eng méi kuerz Distanz tëscht der Granitbasis an der ieweschter Uewerfläch vum Won.An dësem spezielle Fallstudie bitt den IGM Design eng 33% manner Aarbechtsfläch Héicht (80 mm am Verglach zu 120 mm).Net nëmmen erlaabt dës méi kleng Aarbechtshéicht e méi kompakten Design, awer och reduzéiert d'Maschinnoffsets vum Motor an den Encoder op d'Aarbechtspunkt, wat zu reduzéierten Abbe-Fehler resultéiert an dofir eng verbessert Aarbechtspunktpositionéierungsleistung.

Achs Komponente

Wann Dir méi déif an den Design kuckt, deelen d'Bühn-op-Granit- an IGM-Léisungen e puer Schlësselkomponenten, wéi Linearmotoren a Positiounencoder.Gemeinsam Kraaft a Magnéit Streck Auswiel féiert zu gläichwäerteg Kraaft-Output Kënnen.Och déiselwecht Encoder a béid Designen benotzt identesch fein Opléisung fir de Feedback ze positionéieren.Als Resultat ass d'linear Genauegkeet an d'Wiederholungsleistung net wesentlech anescht tëscht Bühn-op-Granit an IGM Léisungen.Ähnlech Komponent Layout, inklusiv Lagertrennung an Toleranz, féiert zu vergläichbarer Leeschtung a punkto geometresche Feelerbewegungen (dh horizontal a vertikal Gläichheet, Pitch, Roll a Yaw).Schlussendlech sinn d'Ënnerstëtzungselementer vun zwee Designen, dorënner Kabelverwaltung, elektresch Limiten an Hardstops, grondsätzlech identesch a Funktioun, obwuel se e bëssen am kierperlecht Erscheinungsbild kënne variéieren.

Lager

Fir dëse speziellen Design ass ee vun de bemierkenswäertsten Differenzen d'Auswiel vu lineare Guidelager.Obwuel recirkuléierend Kugellager a béid Bühne-op-Granit- an IGM-Systeme benotzt ginn, mécht den IGM-System et méiglech méi grouss, méi steif Lager an den Design ze integréieren ouni d'Achsaarbechtshéicht ze erhéijen.Well den IGM Design op de Granit als Basis hänkt, am Géigesaz zu enger separater machinéierter Komponentbasis, ass et méiglech e puer vun de vertikalen Immobilie zréckzekréien, déi soss vun enger machinéierter Basis verbraucht ginn, a wesentlech dëse Raum mat méi grousser Lager wärend nach ëmmer d'Gesamtwagon Héicht iwwer dem Granit reduzéiert.

Steifheit

D'Benotzung vu gréissere Lager am IGM Design huet e groussen Impakt op Wénkelsteifheet.Am Fall vun der breetkierper ënneschter Achs (Y), bitt d'IGM Léisung iwwer 40% méi grouss Rollsteifheet, 30% méi grouss Steifheet an 20% méi grouss Giersteifheet wéi e entspriechende Bühn-op-Granit Design.Ähnlech bitt d'IGM's Bréck eng véierfalt Erhéijung vun der Rollsteifheet, duebel d'Pitchsteifheet a méi wéi 30% méi grouss Giersteifheet wéi seng Bühn-op-Granit Géigespiller.Méi héich Wénkelsteifheet ass avantagéis well et direkt zu enger verbesserter dynamescher Leeschtung bäidréit, wat de Schlëssel ass fir méi e méi héije Maschinnduerchgang z'erméiglechen.

Luede Kapazitéit

Déi méi grouss Lager vun der IGM Léisung erlaben eng wesentlech méi héich Notzlaaschtkapazitéit wéi eng Stage-on-Granit Léisung.Obwuel d'PRO560LM Basisachs vun der Bühn-op-Granit-Léisung eng Laaschtkapazitéit vun 150 kg huet, kann déi entspriechend IGM-Léisung eng 300 kg Notzlaascht ophuelen.Ähnlech ënnerstëtzt d'Stage-on-Granit's PRO280LM Bréckachs 150 kg, wärend d'IGM Léisung d'Bréckachs bis zu 200 kg droe kann.

Plënneren Mass

Wärend déi gréisser Lager an de mechanesch-lageren IGM-Axen besser Wénkelleistungsattributer a méi grouss Laaschtkapazitéit ubidden, kommen se och mat méi groussen, méi schwéiere Camionen.Zousätzlech sinn d'IGM Waggonen sou entworf datt verschidde machinéiert Features déi néideg sinn fir eng Bühn-op-Granitachs (awer net vun enger IGM Achs erfuerderlech) geläscht ginn fir d'Steifheit ze erhéijen an d'Fabrikatioun ze vereinfachen.Dës Faktore bedeiten datt d'IGM-Achs eng méi grouss bewegt Mass huet wéi eng entspriechend Bühn-op-Granit-Achs.En indisputable Nodeel ass datt d'IGM maximal Beschleunegung méi niddereg ass, unzehuelen datt d'Motorkraaftoutput onverännert ass.Awer a bestëmmte Situatiounen kann eng méi grouss bewegt Mass aus der Perspektiv avantagéiert sinn datt seng méi grouss Träger méi grouss Resistenz géint Stéierungen ubidden, wat zu enger verstäerkter Stabilitéit an der Positioun korreléiere kann.

Strukturell Dynamik

Dem IGM System seng méi héich Lagersteifheet a méi steife Waggon bitt zousätzlech Virdeeler déi offensichtlech sinn nodeems Dir e Finite-Element Analyse (FEA) Software Package benotzt fir eng modal Analyse auszeféieren.An dëser Etude hu mir déi éischt Resonanz vun der bewegt Won ënnersicht wéinst sengem Effekt op Servo Bandbreider.D'PRO560LM Wagon begéint eng Resonanz bei 400 Hz, während déi entspriechend IGM Wagon dee selwechte Modus bei 430 Hz erliewt.Figur 3 illustréiert dëst Resultat.

Déi méi héich Resonanz vun der IGM-Léisung, am Verglach zum traditionelle Bühne-op-Granit, kann deelweis un de méi steife Waggon a Lagerdesign zougeschriwwe ginn.Eng méi héich Wagonresonanz mécht et méiglech eng méi grouss Servobandbreedung ze hunn an dofir eng verbessert dynamesch Leeschtung.

Betribssystemer Ëmfeld

D'Achs-Versiegelbarkeet ass bal ëmmer obligatoresch wann Verschmotzung präsent ass, egal ob duerch de Benotzerprozess generéiert oder soss am Ëmfeld vun der Maschinn existéiert.Stage-on-Granit Léisunge si besonnesch gëeegent an dëse Situatiounen wéinst der natierlech zougemaacher Natur vun der Achs.PRO-Serie linear Bühnen, zum Beispill, kommen mat Hardcovers a Säitendichtungen ausgestatt, déi d'intern Bühnkomponente vu Kontaminatioun zu engem verstännegen Ausmooss schützen.Dës Etappe kënnen och mat fakultativen Tabletop Wipers konfiguréiert ginn fir Dreck aus dem Top Hardcover ze räissen wéi d'Bühn duerchkreest.Op der anerer Säit sinn IGM Bewegungsplattformen inherent oppen an der Natur, mat de Lageren, Motoren an Encoderen ausgesat.Och wann et net e Problem a propperen Ëmfeld ass, kann dëst problematesch sinn wann Kontaminatioun präsent ass.Et ass méiglech dëst Thema unzegoen andeems Dir e spezielle Ballow-Stil Wee-Ofdeckung an en IGM Achs Design integréiert fir Schutz vu Schutt ze bidden.Awer wann net korrekt ëmgesat gëtt, kann de Balgen d'Bewegung vun der Achs negativ beaflossen andeems se extern Kräften op de Won vermëttelen wéi se duerch seng ganz Rei vu Rees beweegt.

Ënnerhalt

Serviceability ass en Ënnerscheed tëscht Bühn-op-Granit an IGM Bewegungsplattformen.Linearmotorachsen si bekannt fir hir Robustheet, awer heiansdo gëtt et néideg fir Ënnerhalt ze maachen.Bestëmmte Maintenance Operatiounen si relativ einfach a kënnen erfëllt ginn ouni d'Achs a Fro ze läschen oder ofzebauen, awer heiansdo ass e méi grëndlechen Ofbau erfuerderlech.Wann d'Bewegungsplattform aus diskreten Etappen besteet, déi op Granit montéiert sinn, ass de Service eng raisonnabel einfach Aufgab.Als éischt, demontéiert d'Bühn aus dem Granit, maacht dann déi néideg Ënnerhaltsaarbechten a montéiert se erëm.Oder, ersetzt et einfach duerch eng nei Etapp.

IGM Léisunge kënnen heiansdo méi Erausfuerderung sinn wann Dir Ënnerhalt mécht.Och wann d'Ersatz vun enger eenzeger Magnéitstreck vum Linearmotor an dësem Fall ganz einfach ass, méi komplizéiert Ënnerhalt a Reparaturen involvéiert dacks komplett Ofbau vu villen oder all Komponenten aus der Achs, wat méi Zäitopwendeg ass wann Komponenten direkt op Granit montéiert sinn.Et ass och méi schwéier fir d'Granit-baséiert Axen openeen ze alignéieren nodeems Dir Ënnerhalt gemaach hutt - eng Aufgab déi wesentlech méi einfach ass mat diskreten Etappen.

Dësch 1. E Resumé vun der fundamental technesch Differenzen tëscht mechanesch-Träger Etapp-op-Granit an IGM Léisungen.

Wirtschaftlech Verglach

Wärend déi absolut Käschte vun all Bewegungssystem variéieren op Basis vu verschiddene Faktoren abegraff Reeslängt, Achspräzisioun, Laaschtkapazitéit an dynamesch Fäegkeeten, déi relativ Vergläicher vun analogen IGM a Stage-on-Granit Bewegungssystemer, déi an dëser Etude gemaach goufen, suggeréieren datt IGM Léisunge sinn. kapabel mëttel- bis héich Präzisioun Beweegung op mëttelméisseg manner Käschten ze bidden wéi hir Bühn-op-Granit Géigeparteien.

Eis wirtschaftlech Etude besteet aus dräi fundamental Käschte Komponente: Maschinn Deeler (dorënner souwuel hiergestallt Deeler a kaaft Komponente), der Granit Assemblée, an Aarbechtsmaart an overhead.

Maschinn Deeler

Eng IGM-Léisung bitt bemierkenswäert Spuer iwwer eng Bühn-op-Granit-Léisung wat d'Maschinndeeler ugeet.Dëst ass haaptsächlech wéinst dem Mangel vum IGM u komplizéiert machinéierten Bühnbasen op den Y- an X-Axen, déi Komplexitéit a Käschte fir d'Bühn-op-Granit-Léisungen addéieren.Weider kann Käschte spueren zu der relativer Vereinfachung vun anere machined Deeler op der IGM Léisung zougeschriwwen ginn, wéi de Plënneren Waggonen, déi kann méi einfach Fonctiounen an e bësse méi relax Toleranzen wann entworf fir benotzen an engem IGM System.

Granit Assemblée

Och wann d'Granit-Basis-Riser-Bréck Versammlungen a béid IGM- a Bühn-op-Granit Systemer schéngen en ähnlechen Formfaktor an Erscheinung ze hunn, ass d'IGM Granitversammlung marginal méi deier.Dëst ass well d'Granit an der IGM-Léisung d'Plaz vun de machinéierte Bühnebasen an der Bühn-op-Granit-Léisung hëlt, wat d'Granit erfuerdert fir allgemeng méi streng Toleranzen a kritesche Regiounen ze hunn, an och zousätzlech Funktiounen, wéi extrudéiert Schnëtt an / oder threaded Stol Inserts, zum Beispill.Wéi och ëmmer, an eiser Fallstudie ass déi zousätzlech Komplexitéit vun der Granitstruktur méi wéi kompenséiert duerch d'Vereinfachung a Maschinndeeler.

Aarbecht an Overhead

Wéinst de villen Ähnlechkeeten an der Montage an Testen souwuel den IGM wéi och d'Bühn-op-Granit Systemer, gëtt et kee wesentlechen Ënnerscheed zu Aarbechtsmaart an Overhead Käschten.

Wann all dës Käschtefaktoren kombinéiert sinn, ass déi spezifesch mechanesch-Träger IGM-Léisung, déi an dëser Etude iwwerpréift gëtt, ongeféier 15% manner deier wéi déi mechanesch-Träger, Bühn-op-Granit-Léisung.

Natierlech hänken d'Resultater vun der wirtschaftlecher Analyse net nëmmen vun Attributer wéi Reeslängt, Präzisioun a Laaschtkapazitéit of, awer och vu Faktoren wéi d'Auswiel vum Granit Supplier.Zousätzlech ass et virsiichteg d'Verschécken an d'Logistikkäschten ze berücksichtegen, déi mam Kaf vun enger Granitstruktur verbonne sinn.Besonnesch hëllefräich fir ganz grouss Granit Systemer, obwuel wouer fir all Gréissten, wielt e qualifizéierten Granit Fournisseur an no bei der Plaz vun der Finale System Assemblée kann hëllefen och Käschten ze minimiséieren.

Et sollt och bemierkt ginn datt dës Analyse keng Post-Implementatiounskäschte berücksichtegt.Zum Beispill, ugeholl datt et néideg ass de Bewegungssystem ze servéieren andeems Dir eng Bewegungsachs reparéiert oder ersetzt.E Bühne-op-Granit-System kann servéiert ginn andeems Dir déi betraffe Achs einfach ewechhuelt a reparéiert / ersetzt.Wéinst dem méi modulare Bühnestil Design kann dëst mat relativer Liichtegkeet a Geschwindegkeet gemaach ginn, trotz de méi héije initial Systemkäschte.Obwuel IGM Systemer kënnen allgemeng zu enger méi niddreger Käschte wéi hir Bühn-op-Granit Géigeparteien kritt ginn, si kënne méi usprochsvoll sinn ze demontéieren an ze servéieren wéinst der integréierter Natur vum Bau.

Conclusioun

Kloer all Zort vu Bewegungsplattform Design - Bühn-op-Granit an IGM - kann ënnerschiddlech Virdeeler ubidden.Wéi och ëmmer, et ass net ëmmer offensichtlech wat déi ideal Wiel fir eng bestëmmte Bewegungsapplikatioun ass.Dofir ass et immens gutt fir mat engem erfuerene Bewegungs- an Automatiséierungssystemer Zouliwwerer, wéi Aerotech, ze partneren, deen eng differenzéiert Applikatiounsfokuséiert, konsultativ Approche bitt fir wertvoll Abléck an Léisungsalternativen zu usprochsvollen Bewegungskontroll an Automatisatiounsapplikatiounen z'erklären an ze bidden.Net nëmmen den Ënnerscheed tëscht dësen zwou Varietéiten vun Automatisatiounsléisungen ze verstoen, awer och déi fundamental Aspekter vun de Probleemer déi se erfuerderlech sinn ze léisen, ass den ënnerierdesche Schlëssel zum Erfolleg bei der Wiel vun engem Bewegungssystem deen souwuel déi technesch wéi och finanziell Ziler vum Projet adresséiert.

Vun AEROTECH.