La elekto de la plej taŭga granita-bazita lineara movada platformo por donita apliko dependas de amaso da faktoroj kaj variabloj. Estas grave rekoni, ke ĉiu apliko havas siajn proprajn unikajn aron da postuloj, kiujn oni devas kompreni kaj prioritate por efektivigi efikan solvon koncerne movan platformon.
Unu el la pli ĉiopovaj solvoj implikas munti diskretajn poziciajn stadiojn sur granitan strukturon. Alia ofta solvo integras la komponentojn, kiuj enhavas la aksojn de moviĝo rekte en la graniton mem. Elekti inter etapo-sur-granito kaj integra-granita movo (IGM) platformo estas unu el la pli fruaj decidoj fareblaj en la elekta procezo. Estas klaraj distingoj inter ambaŭ solvaj tipoj, kaj kompreneble ĉiu havas siajn proprajn meritojn - kaj avertojn - kiuj devas esti zorge komprenitaj kaj pripensitaj.
Por oferti pli bonan komprenon pri ĉi tiu decida procezo, ni taksas la diferencojn inter du fundamentaj linearaj movaj platformaj projektoj-tradicia etapo-sur-granita solvo, kaj IGM-solvo-de kaj teknikaj kaj financaj perspektivoj en formo de mekanika portanta kazo-studo.
Fono
Por esplori la similecojn kaj diferencojn inter IgM-sistemoj kaj tradiciaj stadio-sur-granitaj sistemoj, ni generis du test-kazajn projektojn:
- Mekanika portado, scenejo-sur-granito
- Mekanika portado, IgM
Ambaŭkaze ĉiu sistemo konsistas el tri aksoj de moviĝo. La Y -akso ofertas 1000 mm da vojaĝo kaj situas sur la bazo de la granita strukturo. La X-akso, situanta sur la ponto de la asembleo kun 400 mm da vojaĝo, portas la vertikalan z-akson kun 100 mm da vojaĝo. Ĉi tiu aranĝo estas reprezentita piktografie.
Por la scenejo-sur-granita dezajno, ni elektis PRO560lm larĝkorpan stadion por la Y-akso pro ĝia pli granda ŝarĝa kapacito, ofta por multaj movaj aplikoj uzante ĉi tiun aranĝon "Y/XZ Split-Bridge". Por la X -akso, ni elektis Pro280lm, kiu estas ofte uzata kiel ponto -akso en multaj aplikoj. La PRO280LM ofertas praktikan ekvilibron inter sia spuro kaj ĝia kapablo porti Z -akson kun klienta ŝarĝo.
Por la IGM-projektoj, ni proksime replikis la fundamentajn projektajn konceptojn kaj aranĝojn de la supraj aksoj, kun la ĉefa diferenco, ke la IgM-aksoj estas konstruitaj rekte en la granitan strukturon, kaj tial mankas la maŝinaj komponaj bazoj ĉeestantaj en la scenej-sur-granitaj dezajnoj.
Komuna en ambaŭ projektaj kazoj estas la Z-akso, kiu estis elektita por esti PRO190SL-pilk-ŝraŭba stadio. Ĉi tio estas tre populara akso por uzi en la vertikala orientiĝo sur ponto pro ĝia sindona ŝarĝa kapacito kaj relative kompakta formo -faktoro.
Figuro 2 ilustras la specifajn stadio-sur-granitajn kaj IgM-sistemojn studitajn.
Teknika Komparo
IGM-sistemoj estas desegnitaj uzante diversajn teknikojn kaj komponentojn, kiuj similas al tiuj trovitaj en tradiciaj stadio-sur-granitaj dezajnoj. Rezulte, ekzistas multaj teknikaj proprietoj komune inter IgM-sistemoj kaj stadio-sur-granitaj sistemoj. Al la inversa, integri la aksojn de moviĝo rekte en la granitan strukturon ofertas plurajn distingajn trajtojn, kiuj diferencas IgM-sistemojn de stadi-sur-granitaj sistemoj.
Forma faktoro
Eble la plej evidenta simileco komenciĝas per la fundamento de la maŝino - la granito. Kvankam estas diferencoj en la ecoj kaj toleremoj inter stadio-sur-granitaj kaj IgM-dezajnoj, la totalaj dimensioj de la granita bazo, levantoj kaj ponto estas ekvivalentaj. Ĉi tio estas ĉefe ĉar la nominalaj kaj limaj vojaĝoj estas identaj inter stadio-sur-granito kaj IgM.
Konstruo
La manko de maŝin-komponaj aksaj bazoj en la IGM-dezajno provizas certajn avantaĝojn super stadio-sur-granitaj solvoj. Precipe, la redukto de komponentoj en la struktura buklo de IgM helpas pliigi la totalan aksan rigidecon. Ĝi ankaŭ permesas pli mallongan distancon inter la granita bazo kaj la supra surfaco de la kaleŝo. En ĉi tiu aparta kazo -studo, la IGM -dezajno ofertas 33% pli malaltan labor -surfacan altecon (80 mm kompare al 120 mm). Ĉi tiu pli malgranda labora alteco ne nur ebligas pli kompaktan dezajnon, sed ankaŭ reduktas la maŝinajn kompensojn de la motoro kaj kodigilo al la laborpunkto, rezultigante reduktitajn abatajn erarojn kaj tial plibonigis la pozicion de laborpunkto.
Aksaj komponentoj
Rigardante pli profunde en la dezajnon, la scenejo-sur-granitaj kaj IGM-solvoj dividas iujn ŝlosilajn komponentojn, kiel linearaj motoroj kaj pozici-kodigiloj. Komuna selektado de magneto kaj magneta trako kondukas al ekvivalentaj fortokapabloj. Same, uzi la samajn kodigilojn en ambaŭ dezajnoj provizas identan belan rezolucion por poziciigi retrosciigon. Rezulte, la lineara precizeco kaj ripetebleco ne multe diferencas inter stadio-sur-granitaj kaj IgM-solvoj. Simila komponanta aranĝo, inkluzive de portanta apartigo kaj toleremo, kondukas al komparebla agado koncerne geometriajn erarajn movojn (t.e., horizontala kaj vertikala rekteco, tonalto, rulo kaj yaw). Fine, ambaŭ subtenaj elementoj de projektoj, inkluzive de kabla administrado, elektraj limoj kaj malmolaj ŝtofoj, estas esence identaj en funkcio, kvankam ili povas varii iom en fizika aspekto.
Ruliloj
Por ĉi tiu aparta dezajno, unu el la plej rimarkindaj diferencoj estas la elekto de linearaj gvidaj ruloj. Kvankam recirkulantaj rulaj ruliloj estas uzataj en ambaŭ stadio-sur-granitaj kaj IgM-sistemoj, la IgM-sistemo ebligas korpigi pli grandajn, pli rigidajn rulojn en la dezajnon sen pliigi la akson funkciantan altecon. Ĉar la IGM-dezajno dependas de la granito kiel bazo, male al aparta maŝinita-komponanta bazo, eblas rekuperi iujn el la vertikalaj nemoveblaĵoj, kiuj alie estus konsumitaj de maŝinita bazo, kaj esence plenigi ĉi tiun spacon per pli grandaj ruliloj, tamen reduktante la totalan kaleŝon super la granito.
Rigideco
La uzo de pli grandaj ruloj en la IgM -dezajno havas profundan efikon sur angula rigideco. En la kazo de la larĝa korpa pli malalta akso (Y), la IgM-solvo ofertas pli ol 40% pli grandan rulan rigidecon, 30% pli grandan tonaltan rigidecon kaj 20% pli grandan Yaw-rigidecon ol responda stadio-sur-granita dezajno. Simile, la ponto de IGM ofertas kvaroblan kreskon de rul-rigideco, duobligas la tonaltan rigidecon kaj pli ol 30% pli grandan rigidecon ol ĝia stadia sur-granita ekvivalento. Pli alta angula rigideco estas avantaĝa ĉar ĝi rekte kontribuas al plibonigita dinamika agado, kio estas ŝlosila por ebligi pli altan maŝinan rendimenton.
Ŝarĝa Kapacito
La pli grandaj ruloj de la IgM-solvo permesas substance pli altan ŝarĝan kapaciton ol stadio-sur-granita solvo. Kvankam la bazo-akso de PRO560LM de la stadio-sur-granita solvo havas ŝarĝan kapaciton de 150 kg, la responda IgM-solvo povas akcepti 300 kg-ŝarĝon. Simile, la PRO280lm-ponto-akso de la scenejo-sur-granito subtenas 150 kg, dum la ponto-akso de la IGM-solvo povas porti ĝis 200 kg.
Movanta Meso
Dum la pli grandaj ruloj en la mekanikaj portantaj IgM-aksoj ofertas pli bonajn angulajn agadajn atributojn kaj pli grandan ŝarĝan kapaciton, ili ankaŭ venas kun pli grandaj, pli pezaj kamionoj. Aldone, la IgM-kaleŝoj estas desegnitaj tiel, ke iuj maŝinitaj ecoj necesaj al akso-sur-granita akso (sed ne postulataj de IgM-akso) estas forigitaj por pliigi partan rigidecon kaj simpligi fabrikadon. Ĉi tiuj faktoroj signifas, ke la akso de IgM havas pli grandan movan mason ol responda stadio-sur-granita akso. Nediskutebla malavantaĝo estas, ke la maksimuma akcelo de IgM estas pli malalta, supozante ke la motora forto -eligo estas senŝanĝa. Tamen, en iuj situacioj, pli granda moviĝanta maso povas esti avantaĝa el la perspektivo, ke ĝia pli granda inercio povas doni pli grandan reziston al perturboj, kio povas korelacii al pliigita en-pozicia stabileco.
Struktura dinamiko
La pli alta portanta rigideco de la IGM-sistemo kaj pli rigida kaleŝo provizas pliajn avantaĝojn, kiuj evidentiĝas post uzado de finfina-elementa analizo (FEA) programaro por plenumi modalan analizon. En ĉi tiu studo, ni ekzamenis la unuan resonon de la moviĝanta kaleŝo pro ĝia efiko sur serva larĝa bando. La pro560lm -kaleŝo renkontas resonon je 400 Hz, dum la responda IgM -kaleŝo spertas la saman reĝimon je 430 Hz. Figuro 3 ilustras ĉi tiun rezulton.
La pli alta resono de la IgM-solvo, kompare kun tradicia stadio-sur-granito, povas esti atribuita parte al la pli rigida kaleŝo kaj portanta dezajno. Pli alta kaleŝa resono ebligas havi pli grandan servan larĝan bandon kaj tial plibonigitan dinamikan agadon.
Operacia Medio
Aksa sigeleco estas preskaŭ ĉiam deviga kiam poluantoj ĉeestas, ĉu generitaj per la procezo de la uzanto aŭ alie ekzistantaj en la medio de la maŝino. Scen-sur-granitaj solvoj estas aparte taŭgaj en ĉi tiuj situacioj pro la enerale fermita naturo de la akso. Pro-seriaj linearaj stadioj, ekzemple, venas ekipitaj per malmolaj kovriloj kaj flankaj sigeloj, kiuj protektas la internajn stadiajn komponentojn kontraŭ poluado en akceptebla mezuro. Ĉi tiuj stadioj ankaŭ povas esti agorditaj kun laŭvolaj tablotabuloj por balai rubojn de la supra malmolkovrilo kiel la scenejaj trairejoj. Aliflanke, IgM -movaj platformoj estas enerale malfermitaj en la naturo, kun la ruliloj, motoroj kaj kodigiloj elmontritaj. Kvankam ne problemo en pli puraj medioj, ĉi tio povas esti problema kiam poluado ĉeestas. Eblas trakti ĉi tiun aferon per korpigado de speciala Bellows-stila vojo-kovrilo en IgM-akso-dezajnon por provizi protekton kontraŭ forĵetaĵoj. Sed se ne efektivigitaj ĝuste, la sonoriloj povas negative influi la movadon de la akso per donado de eksteraj fortoj sur la kaleŝo dum ĝi moviĝas tra sia plena gamo de vojaĝoj.
Prizorgado
Servo estas diferencilo inter stadio-sur-granitaj kaj IgM-movaj platformoj. Linearaj motoraj aksoj estas bone konataj pro sia fortikeco, sed foje fariĝas necese por plenumi bontenadon. Iuj prizorgaj operacioj estas relative simplaj kaj povas esti plenumitaj sen forigi aŭ malmunti la akson en demando, sed foje necesas pli ĝisfunda teardown. Kiam la movada platformo konsistas el diskretaj stadioj muntitaj sur granito, servado estas racie rekta tasko. Unue, demetu la scenejon de la granito, poste plenumu la necesan prizorgan laboron kaj remetu ĝin. Aŭ simple anstataŭigu ĝin per nova stadio.
IGM -solvoj povas iafoje esti pli malfacilaj dum plenumado de bontenado. Kvankam anstataŭigi ununuran magnetan trakon de la lineara motoro estas tre simpla en ĉi tiu kazo, pli komplika bontenado kaj riparoj ofte implikas tute malmunti multajn aŭ ĉiujn komponentojn enhavantajn la akson, kio pli multe da tempo konsumas kiam komponantoj estas muntitaj rekte al granito. Estas ankaŭ pli malfacile realigi la granitajn aksojn unu al la alia post plenumado de bontenado-tasko konsiderinde pli rekta kun diskretaj stadioj.
Tabelo 1. Resumo de la fundamentaj teknikaj diferencoj inter mekanikaj portantaj stadio-sur-granitaj kaj IgM-solvoj.
| Priskribo | Stage-on-Granita Sistemo, Mekanika Portado | IgM -sistemo, mekanika portado | |||
| Baza akso (y) | Ponto -akso (x) | Baza akso (y) | Ponto -akso (x) | ||
| Normaligita rigideco | Vertikala | 1.0 | 1.0 | 1.2 | 1.1 |
| Flanka | 1.5 | ||||
| Tonalto | 1.3 | 2.0 | |||
| Rulo | 1.4 | 4.1 | |||
| Yaw | 1.2 | 1.3 | |||
| Ŝarĝa kapacito (kg) | 150 | 150 | 300 | 200 | |
| Movanta Meso (KG) | 25 | 14 | 33 | 19 | |
| Tablota alteco (mm) | 120 | 120 | 80 | 80 | |
| Sigelebleco | Hardcover kaj flankaj sigeloj ofertas protekton kontraŭ forĵetaĵoj enirantaj la akson. | IgM estas kutime malferma dezajno. Sigelado postulas aldonon de kovrilo de Bellows aŭ simila. | |||
| Servo | Komponentaj stadioj povas esti forigitaj kaj facile servataj aŭ anstataŭigitaj. | Aksoj estas enerale enkonstruitaj en la granita strukturo, malfaciligante servadon. | |||
Ekonomia Komparo
Dum la absoluta kosto de iu movada sistemo varias surbaze de pluraj faktoroj inkluzive de vojaĝlongo, aksa precizeco, ŝarĝa kapablo kaj dinamikaj kapabloj, la relativaj komparoj de analogaj IgM kaj stadi-sur-granitaj movaj sistemoj faritaj en ĉi tiu studo sugestas, ke IgM-solvoj kapablas oferti mez-al-alt-precizan movadon je moderaj pli malaltaj kostoj ol iliaj stadi-sur-gren-gren-gren-gren-germana-germana-germana-germana kompensa kontraŭparto.
Nia ekonomia studo konsistas el tri fundamentaj kostaj komponentoj: maŝinaj partoj (inkluzive ambaŭ fabrikitajn partojn kaj aĉetitajn komponentojn), la granitan asembleon, kaj laboron kaj elspezon.
Maŝinpartoj
IGM-solvo ofertas rimarkindajn ŝparaĵojn super sceneja-sur-granita solvo koncerne maŝinajn partojn. Ĉi tio estas ĉefe pro la manko de IgM de neintence maŝinitaj stadiaj bazoj sur la Y kaj X-aksoj, kiuj aldonas komplikecon kaj koston al la scenej-sur-granitaj solvoj. Plue, kosto -ŝparado povas esti atribuita al la relativa simpligo de aliaj maŝinitaj partoj sur la IgM -solvo, kiel la movaj kaleŝoj, kiuj povas havi pli simplajn funkciojn kaj iom pli malstreĉitajn toleremojn kiam desegnitaj por uzi en IGM -sistemo.
Granitaj Asembleoj
Kvankam la granitaj bazo-riskaj-ponto-asembleoj en la IgM kaj stadio-sur-granitaj sistemoj ŝajnas havi similan forman faktoron kaj aspekton, la IgM-granita asembleo estas marĝene pli multekosta. Ĉi tio estas ĉar la granito en la IgM-solvo prenas la lokon de la maŝinitaj stadiaj bazoj en la sceneja-sur-granita solvo, kio postulas, ke la granito havas ĝenerale pli streĉajn toleremojn en kritikaj regionoj, kaj eĉ aldonajn ecojn, kiel ekzemple elĉerpitaj tranĉoj kaj/aŭ fadenaj ŝtalaj enmetoj, ekzemple. Tamen, en nia kazo -studo, la aldonita komplekseco de la granita strukturo estas pli ol kompensita per la simpligo en maŝinaj partoj.
Labour kaj Supre
Pro la multaj similecoj en muntado kaj testado de la IgM kaj stadio-sur-granitaj sistemoj, ne ekzistas signifa diferenco en laboro kaj superkostoj.
Post kiam ĉiuj ĉi tiuj kostaj faktoroj estas kombinitaj, la specifa mekanika portanta IgM-solvo ekzamenita en ĉi tiu studo estas proksimume 15% malpli multekosta ol la mekanika portanta, stadio-sur-granita solvo.
Kompreneble, la rezultoj de la ekonomia analizo dependas ne nur de atributoj kiel vojaĝado, precizeco kaj ŝarĝa kapablo, sed ankaŭ de faktoroj kiel la elekto de la granita provizanto. Aldone, estas prudente konsideri la sendajn kaj loĝistikajn kostojn asociitajn kun akiro de granita strukturo. Precipe helpema por tre grandaj granitaj sistemoj, kvankam vera por ĉiuj grandecoj, elekti kvalifikitan granitan provizanton en pli proksima proksimeco al la loko de la fina sistemo -asembleo povas helpi ankaŭ minimumigi kostojn.
Oni ankaŭ devas rimarki, ke ĉi tiu analizo ne konsideras post-efektivigajn kostojn. Ekzemple, supozu, ke necesas servi la moviĝan sistemon riparante aŭ anstataŭigante akson de moviĝo. Stage-sur-granita sistemo povas esti servata per simple forigo kaj riparo/anstataŭigo de la tuŝita akso. Pro la pli modula stadio-stila dezajno, ĉi tio eblas kun relativa facileco kaj rapideco, malgraŭ la pli alta komenca sistemo-kosto. Kvankam IgM-sistemoj ĝenerale povas esti akiritaj je pli malalta kosto ol iliaj stadi-sur-granitaj ekvivalentoj, ili povas esti pli malfacilaj malmunti kaj servi pro la integra naturo de konstruado.
Konkludo
Klare ĉiu speco de movada platforma dezajno-scenejo-sur-granito kaj IGM-povas oferti apartajn avantaĝojn. Tamen ne ĉiam evidente estas la plej ideala elekto por aparta movada apliko. Tial estas tre profite partneri kun sperta movo kaj aŭtomatiga sistemoj, kiel Aerotech, kiu ofertas aparte aplikiĝintan, konsultan aliron por esplori kaj doni valorajn komprenojn pri solvaj alternativoj al malfacilaj movadaj kontroloj kaj aŭtomataj aplikoj. Kompreni ne nur la diferencon inter ĉi tiuj du varioj de aŭtomataj solvoj, sed ankaŭ la fundamentaj aspektoj de la problemoj, kiujn ili bezonas por solvi, estas la suba ŝlosilo por sukceso en elekto de movada sistemo, kiu traktas ambaŭ la teknikajn kaj financajn celojn de la projekto.
De Aerotech.
Afiŝotempo: Dec-31-2021