Tofauti Kati ya Hatua-kwenye-Itale na Mifumo Iliyounganishwa ya Mwendo wa Itale

Uteuzi wa jukwaa la mwendo la mstari linalofaa zaidi kulingana na graniti kwa programu fulani inategemea mambo na vigeu vingi.Ni muhimu kutambua kwamba kila programu ina seti yake ya kipekee ya mahitaji ambayo lazima ieleweke na kupewa kipaumbele ili kutafuta suluhu la ufanisi katika suala la jukwaa la mwendo.

Mojawapo ya suluhisho zinazopatikana kila mahali ni pamoja na kuweka hatua tofauti za uwekaji kwenye muundo wa granite.Suluhisho lingine la kawaida linajumuisha vipengele vinavyojumuisha axes ya mwendo moja kwa moja kwenye granite yenyewe.Kuchagua kati ya jukwaa la jukwaa-kwenye-granite na jukwaa la mwendo wa granite jumuishi (IGM) ni mojawapo ya maamuzi ya awali kufanywa katika mchakato wa uteuzi.Kuna tofauti za wazi kati ya aina zote mbili za suluhisho, na bila shaka kila moja ina sifa zake - na tahadhari - ambazo zinahitaji kueleweka na kuzingatiwa kwa uangalifu.

Ili kutoa maarifa bora zaidi katika mchakato huu wa kufanya maamuzi, tunatathmini tofauti kati ya miundo miwili ya msingi ya jukwaa la mwendo - suluhu la jadi la jukwaa la granite, na suluhisho la IGM - kutoka kwa mitazamo ya kiufundi na kifedha kwa njia ya kiufundi- kuzaa kifani.

Usuli

Ili kuchunguza ufanano na tofauti kati ya mifumo ya IGM na mifumo ya kitamaduni ya hatua-on-granite, tulitoa miundo miwili ya majaribio:

• Kuzaa kwa mitambo, hatua-juu ya granite
• Ubebaji wa mitambo, IGM

Katika visa vyote viwili, kila mfumo una shoka tatu za mwendo.Mhimili wa Y hutoa 1000 mm ya usafiri na iko kwenye msingi wa muundo wa granite.Mhimili wa X, ulio kwenye daraja la mkusanyiko na 400 mm ya usafiri, hubeba mhimili wa Z-wima na 100 mm ya usafiri.Mpangilio huu unawakilishwa kwa picha.

Kwa muundo wa hatua-kwenye-granite, tulichagua PRO560LM hatua ya upana wa mwili kwa mhimili wa Y kwa sababu ya uwezo wake mkubwa wa kubeba mizigo, kawaida kwa programu nyingi za mwendo kwa kutumia mpangilio huu wa "Y/XZ split-bridge".Kwa mhimili wa X, tulichagua PRO280LM, ambayo hutumiwa sana kama mhimili wa daraja katika programu nyingi.PRO280LM inatoa usawa wa kivitendo kati ya nyayo zake na uwezo wake wa kubeba mhimili wa Z na mzigo wa malipo wa mteja.

Kwa miundo ya IGM, tuliiga kwa karibu dhana za kimsingi za muundo na mpangilio wa shoka zilizo hapo juu, tofauti ya msingi ikiwa ni kwamba shoka za IGM zimejengwa moja kwa moja kwenye muundo wa granite, na kwa hivyo hazina besi za vijenzi vilivyotengenezwa kwa mashine vilivyopo kwenye jukwaa. - miundo ya granite.

Kawaida katika hali zote mbili za muundo ni mhimili wa Z, ambao ulichaguliwa kuwa hatua ya PRO190SL inayoendeshwa na mpira.Huu ni mhimili maarufu sana wa kutumia katika uelekeo wa wima kwenye daraja kwa sababu ya uwezo wake wa upakiaji wa ukarimu na kipengele cha fomu iliyosongamana kiasi.

Kielelezo cha 2 kinaonyesha mifumo maalum ya hatua-on-granite na IGM iliyosomwa.

Ulinganisho wa Kiufundi

Mifumo ya IGM imeundwa kwa kutumia mbinu na vipengele mbalimbali ambavyo ni sawa na vinavyopatikana katika miundo ya kitamaduni ya hatua kwenye graniti.Matokeo yake, kuna sifa nyingi za kiufundi zinazofanana kati ya mifumo ya IGM na mifumo ya hatua-on-granite.Kinyume chake, kuunganisha axes za mwendo moja kwa moja kwenye muundo wa granite hutoa sifa kadhaa za kutofautisha ambazo hutofautisha mifumo ya IGM kutoka kwa mifumo ya hatua-on-granite.

Kipengele cha Fomu

Labda kufanana dhahiri zaidi huanza na msingi wa mashine - granite.Ingawa kuna tofauti katika vipengele na uvumilivu kati ya miundo ya hatua-on-granite na IGM, vipimo vya jumla vya msingi wa granite, viinua na daraja ni sawa.Hii ni kwa sababu safari za kawaida na za kikomo zinafanana kati ya hatua-kwenye-granite na IGM.

Ujenzi

Ukosefu wa besi za mhimili wa kijenzi katika muundo wa IGM hutoa faida fulani juu ya suluhu za hatua kwa granite.Hasa, kupunguzwa kwa vipengele katika kitanzi cha miundo ya IGM husaidia kuongeza ugumu wa mhimili wa jumla.Pia inaruhusu umbali mfupi kati ya msingi wa granite na uso wa juu wa gari.Katika utafiti huu wa kesi, muundo wa IGM hutoa urefu wa chini wa 33% wa uso wa kazi (80 mm ikilinganishwa na 120 mm).Sio tu kwamba urefu huu mdogo wa kufanya kazi huruhusu muundo wa kompakt zaidi, lakini pia hupunguza urekebishaji wa mashine kutoka kwa motor na encoder hadi mahali pa kazi, na kusababisha kupunguzwa kwa makosa ya Abbe na kwa hivyo kuimarishwa kwa utendaji wa nafasi ya kazi.

Vipengele vya Axis

Ukiangalia zaidi muundo, suluhisho la jukwaa-kwenye-granite na IGM hushiriki baadhi ya vipengele muhimu, kama vile injini za mstari na visimbaji nafasi.Uteuzi wa njia ya nguvu na sumaku husababisha uwezo sawa wa pato la nguvu.Vile vile, kutumia visimbaji sawa katika miundo yote miwili hutoa azimio sawa kwa kuweka maoni.Kwa hivyo, usahihi wa mstari na utendakazi wa kurudiwa sio tofauti sana kati ya suluhu za hatua-on-granite na IGM.Mpangilio wa vipengele sawa, ikiwa ni pamoja na kuzaa utengano na uvumilivu, husababisha utendaji kulinganishwa katika suala la mwendo wa makosa ya kijiometri (yaani, unyoofu wa mlalo na wima, lami, roll na yaw).Hatimaye, vipengele vyote viwili vya kusaidia, ikiwa ni pamoja na usimamizi wa kebo, vikomo vya umeme na vidhibiti, vinafanana kimsingi katika utendaji, ingawa vinaweza kutofautiana kwa mwonekano wa kimwili.

Fani

Kwa muundo huu, moja ya tofauti zinazojulikana zaidi ni uteuzi wa fani za mwongozo wa mstari.Ingawa fani za mpira zinazozunguka hutumika katika mifumo ya hatua-kwenye-granite na IGM, mfumo wa IGM unawezesha kujumuisha fani kubwa, ngumu katika muundo bila kuongeza urefu wa mhimili wa kufanya kazi.Kwa sababu muundo wa IGM unategemea granite kama msingi wake, kinyume na msingi tofauti wa sehemu ya mashine, inawezekana kurejesha baadhi ya mali isiyohamishika ambayo yangetumiwa na msingi wa mashine, na kimsingi kujaza nafasi hii kwa kubwa zaidi. fani wakati bado unapunguza urefu wa kubeba kwa ujumla juu ya granite.

Ugumu

Matumizi ya fani kubwa katika muundo wa IGM ina athari kubwa juu ya ugumu wa angular.Kwa upande wa mhimili wa chini wa mwili mpana (Y), suluhu ya IGM inatoa zaidi ya 40% ya ukakamavu mkubwa zaidi, 30% ya ugumu mkubwa wa lami na 20% ya ugumu wa miayo zaidi kuliko muundo sambamba wa hatua kwenye graniti.Vile vile, daraja la IGM linatoa ongezeko mara nne la ugumu wa safu, mara mbili ya ugumu wa lami na zaidi ya 30% ya ugumu wa miayo zaidi kuliko mwenzake wa hatua-on-granite.Ugumu wa juu zaidi wa angular ni wa manufaa kwa sababu huchangia moja kwa moja kuboresha utendakazi unaobadilika, ambao ni muhimu katika kuwezesha upitishaji wa juu wa mashine.

Uwezo wa Kupakia

Mifumo mikubwa ya suluhu ya IGM huruhusu uwezo wa juu zaidi wa upakiaji kuliko suluhu la jukwaa kwenye graniti.Ingawa mhimili wa msingi wa PRO560LM wa suluhisho la hatua-on-granite una uwezo wa kubeba kilo 150, suluhu inayolingana ya IGM inaweza kubeba mzigo wa kilo 300.Vile vile, mhimili wa daraja la hatua-on-granite wa PRO280LM unaauni kilo 150, ilhali mhimili wa daraja la IGM unaweza kubeba hadi kilo 200.

Misa ya Kusonga

Wakati fani kubwa katika shoka za IGM zinazobeba mitambo hutoa sifa bora za utendakazi wa angular na uwezo mkubwa wa kubeba mizigo, pia huja na lori kubwa na nzito zaidi.Zaidi ya hayo, mabehewa ya IGM yameundwa hivi kwamba vipengele fulani vya mashine vinavyohitajika kwa mhimili wa hatua-kwenye-granite (lakini haihitajiki na mhimili wa IGM) kuondolewa ili kuongeza ugumu wa sehemu na kurahisisha utengenezaji.Mambo haya yanamaanisha kuwa mhimili wa IGM una wingi wa kusongesha zaidi kuliko mhimili wa hatua-on-granite unaolingana.Upande mbaya usiopingika ni kwamba kasi ya juu zaidi ya IGM iko chini, ikizingatiwa kuwa pato la nguvu ya gari halijabadilika.Hata hivyo, katika hali fulani, wingi mkubwa wa kusonga unaweza kuwa na manufaa kutokana na mtazamo kwamba hali yake kubwa inaweza kutoa upinzani mkubwa kwa usumbufu, ambao unaweza kuhusishwa na kuongezeka kwa utulivu wa nafasi.

Nguvu za Miundo

Ugumu wa juu wa mfumo wa IGM na gari ngumu zaidi hutoa manufaa ya ziada ambayo yanaonekana baada ya kutumia kifurushi cha programu ya uchanganuzi wa vipengele (FEA) kufanya uchanganuzi wa modali.Katika utafiti huu, tulichunguza resonance ya kwanza ya gari linalosonga kwa sababu ya athari yake kwenye bandwidth ya servo.Usafirishaji wa PRO560LM hupata mlio wa 400 Hz, wakati behewa linalolingana la IGM hupitia hali sawa katika 430 Hz.Kielelezo cha 3 kinaonyesha matokeo haya.

Mwangaza wa juu zaidi wa suluhu ya IGM, ikilinganishwa na jukwaa la kitamaduni-kwenye-granite, unaweza kuhusishwa kwa sehemu na usanifu mgumu wa kubeba na kubeba.Mwangaza wa juu wa gari hufanya iwezekane kuwa na kipimo data cha servo na kwa hivyo kuboresha utendaji dhabiti.

Mazingira ya Uendeshaji

Ufungaji wa mhimili karibu kila mara ni wa lazima wakati uchafu upo, iwe hutolewa kupitia mchakato wa mtumiaji au kwa njia nyinginezo katika mazingira ya mashine.Ufumbuzi wa hatua-kwenye-granite unafaa hasa katika hali hizi kwa sababu ya asili ya kufungwa kwa mhimili.Hatua za mstari za mfululizo wa PRO, kwa mfano, huja na vifuniko gumu na mihuri ya kando ambayo hulinda vipengele vya ndani dhidi ya uchafuzi kwa kiwango kinachofaa.Hatua hizi pia zinaweza kusanidiwa kwa vifuta maji vya hiari vya mezani ili kufagia uchafu kutoka kwenye jalada gumu la juu wakati hatua inapita.Kwa upande mwingine, majukwaa ya mwendo ya IGM yamefunguliwa kwa asili, na fani, motors na encoders wazi.Ingawa sio suala katika mazingira safi, hii inaweza kuwa shida wakati uchafuzi upo.Inawezekana kushughulikia suala hili kwa kujumuisha kifuniko maalum cha mtindo wa mvukuto kwenye muundo wa mhimili wa IGM ili kutoa ulinzi dhidi ya uchafu.Lakini ikiwa haitatekelezwa ipasavyo, mvukuto unaweza kuathiri vibaya mwendo wa mhimili kwa kutoa nguvu za nje kwenye behewa linaposonga katika safu yake kamili ya safari.

Matengenezo

Huduma ni kitofautishi kati ya jukwaa-kwenye-granite na jukwaa la mwendo la IGM.Shoka za linear-motor zinajulikana sana kwa uimara wao, lakini wakati mwingine inakuwa muhimu kufanya matengenezo.Shughuli fulani za matengenezo ni rahisi kiasi na zinaweza kukamilishwa bila kuondoa au kutenganisha mhimili husika, lakini wakati mwingine ubomoaji wa kina zaidi unahitajika.Wakati jukwaa la mwendo lina hatua za kipekee zilizowekwa kwenye granite, kuhudumia ni kazi iliyo moja kwa moja.Kwanza, ondoa hatua kutoka kwa granite, kisha ufanyie kazi muhimu ya matengenezo na uipandishe tena.Au, badilisha tu na hatua mpya.

Ufumbuzi wa IGM wakati fulani unaweza kuwa na changamoto zaidi wakati wa kufanya matengenezo.Ingawa kuchukua nafasi ya wimbo mmoja wa sumaku wa injini ya mstari ni rahisi sana katika kesi hii, matengenezo na urekebishaji ngumu zaidi mara nyingi huhusisha kutenganisha kabisa vipengele vingi au vyote vinavyojumuisha mhimili, ambayo inachukua muda zaidi wakati vipengele vinapowekwa moja kwa moja kwenye granite.Pia ni vigumu zaidi kupanga upya shoka zenye msingi wa graniti baada ya kufanya matengenezo - kazi ambayo ni ya moja kwa moja zaidi yenye hatua tofauti.

Jedwali Na.

Ulinganisho wa Kiuchumi

Ingawa gharama kamili ya mfumo wowote wa mwendo itatofautiana kulingana na mambo kadhaa ikiwa ni pamoja na urefu wa usafiri, usahihi wa mhimili, uwezo wa mzigo na uwezo wa nguvu, ulinganisho wa kulinganisha wa mifumo ya mwendo ya IGM na hatua-on-granite iliyofanywa katika utafiti huu inapendekeza kuwa ufumbuzi wa IGM ni. uwezo wa kutoa mwendo wa kati hadi wa juu-usahihi kwa gharama ya chini kwa wastani kuliko wenzao wa jukwaa kwenye granite.

Utafiti wetu wa kiuchumi una vipengele vitatu vya msingi vya gharama: sehemu za mashine (pamoja na sehemu zilizotengenezwa na vifaa vilivyonunuliwa), mkusanyiko wa granite, na kazi na uendeshaji.

Sehemu za Mashine

Suluhisho la IGM linatoa akiba kubwa juu ya suluhisho la hatua-kwenye-granite kulingana na sehemu za mashine.Hii kimsingi ni kutokana na IGM kutokuwa na misingi ya hatua iliyochambuliwa kwa ustadi kwenye shoka za Y na X, ambazo huongeza ugumu na gharama kwenye suluhu za hatua kwenye granite.Zaidi ya hayo, uokoaji wa gharama unaweza kuhusishwa na kurahisisha jamaa kwa sehemu nyingine za mashine kwenye suluhu ya IGM, kama vile mabehewa yanayosonga, ambayo yanaweza kuwa na vipengele rahisi na ustahimilivu uliolegeza zaidi wakati umeundwa kwa ajili ya matumizi katika mfumo wa IGM.

Makusanyiko ya Granite

Ingawa mikusanyiko ya msingi ya granite-riser-bridge katika mifumo ya IGM na hatua-on-granite inaonekana kuwa na muundo na mwonekano sawa, mkusanyiko wa granite wa IGM ni ghali zaidi.Hii ni kwa sababu granite katika suluhu ya IGM inachukua nafasi ya besi za jukwaa zilizotengenezwa kwa mashine katika suluhu ya hatua-on-granite, ambayo inahitaji granite kuwa na ustahimilivu zaidi kwa ujumla katika maeneo muhimu, na hata vipengele vya ziada, kama vile kupunguzwa na/ au viingilio vya chuma vya nyuzi, kwa mfano.Hata hivyo, katika utafiti wetu wa kesi, utata ulioongezwa wa muundo wa granite ni zaidi ya kukabiliana na kurahisisha katika sehemu za mashine.

Kazi na Uendeshaji

Kwa sababu ya mambo mengi yanayofanana katika kukusanyika na kupima mifumo ya IGM na hatua-on-granite, hakuna tofauti kubwa katika gharama za kazi na uendeshaji.

Mara tu mambo haya yote ya gharama yanapounganishwa, ufumbuzi maalum wa IGM unaobeba mitambo iliyochunguzwa katika utafiti huu ni takriban 15% ya gharama nafuu kuliko ufumbuzi wa kuzaa mitambo, hatua-on-granite.

Bila shaka, matokeo ya uchambuzi wa kiuchumi hayategemei tu sifa kama vile urefu wa usafiri, usahihi na uwezo wa mzigo, lakini pia juu ya mambo kama vile uteuzi wa muuzaji wa granite.Zaidi ya hayo, ni busara kuzingatia gharama za usafirishaji na vifaa zinazohusiana na ununuzi wa muundo wa granite.Inasaidia sana mifumo mikubwa ya granite, ingawa ni kweli kwa saizi zote, kuchagua muuzaji wa granite aliyehitimu karibu na eneo la mkusanyiko wa mwisho wa mfumo kunaweza kusaidia kupunguza gharama pia.

Inapaswa pia kuzingatiwa kuwa uchambuzi huu hauzingatii gharama za baada ya utekelezaji.Kwa mfano, tuseme itakuwa muhimu kuhudumia mfumo wa mwendo kwa kurekebisha au kubadilisha mhimili wa mwendo.Mfumo wa hatua-kwenye-granite unaweza kuhudumiwa kwa kuondoa na kutengeneza/kubadilisha mhimili ulioathirika.Kwa sababu ya muundo wa kawaida zaidi wa mtindo wa hatua, hii inaweza kufanywa kwa urahisi na kasi, licha ya gharama ya juu ya mfumo.Ingawa mifumo ya IGM kwa ujumla inaweza kupatikana kwa gharama ya chini kuliko mifumo ya jukwaa kwenye granite, inaweza kuwa na changamoto zaidi kutenganisha na kutoa huduma kwa sababu ya muundo jumuishi wa ujenzi.

Hitimisho

Ni wazi kwamba kila aina ya muundo wa jukwaa la mwendo - jukwaa-kwenye-granite na IGM - inaweza kutoa manufaa mahususi.Walakini, sio dhahiri kila wakati ni chaguo bora zaidi kwa programu fulani ya mwendo.Kwa hivyo, ni vyema sana kushirikiana na mtoa huduma mwenye uzoefu wa mwendo na mifumo ya otomatiki, kama vile Aerotech, ambayo inatoa mbinu ya mashauriano inayolenga kwa uwazi ili kuchunguza na kutoa maarifa muhimu kuhusu njia mbadala za kudhibiti mwendo na utumizi wa kiotomatiki.Kuelewa sio tu tofauti kati ya aina hizi mbili za ufumbuzi wa automatisering, lakini pia vipengele vya msingi vya matatizo wanayotakiwa kutatua, ni ufunguo wa msingi wa mafanikio katika kuchagua mfumo wa mwendo unaoshughulikia malengo ya kiufundi na ya kifedha ya mradi.

Kutoka AEROTECH.