Mərhələli Qranit və İnteqrasiya edilmiş Qranit Hərəkət Sistemləri Arasındakı Fərq

Müəyyən bir tətbiq üçün ən uyğun qranit əsaslı xətti hərəkət platformasının seçilməsi bir çox amillərdən və dəyişənlərdən asılıdır.Hər bir tətbiqin hərəkət platforması baxımından effektiv həll yolu tapmaq üçün başa düşülməli və prioritetləşdirilməli olan özünəməxsus tələblər dəsti olduğunu qəbul etmək çox vacibdir.

Daha çox yayılmış həllərdən biri qranit konstruksiyaya diskret yerləşdirmə mərhələlərinin quraşdırılmasını nəzərdə tutur.Başqa bir ümumi həll hərəkət oxlarını təşkil edən komponentləri birbaşa qranitlə birləşdirir.Mərhələli qranit və inteqrasiya olunmuş qranit hərəkəti (IGM) platforması arasında seçim etmək seçim prosesində əvvəllər veriləcək qərarlardan biridir.Hər iki həll növü arasında aydın fərqlər var və əlbəttə ki, hər birinin öz məziyyətləri var - və xəbərdarlıqlar - diqqətlə başa düşülməli və nəzərə alınmalıdır.

Bu qərar vermə prosesini daha yaxşı başa düşmək üçün biz iki əsas xətti hərəkət platforması dizaynı - ənənəvi mərhələli qranit həlli və IGM həlli arasındakı fərqləri həm texniki, həm də maliyyə baxımından mexaniki və ya maliyyə baxımından qiymətləndiririk. daşıyan case study.

Fon

IGM sistemləri ilə ənənəvi mərhələli qranit sistemləri arasındakı oxşarlıqları və fərqləri araşdırmaq üçün iki sınaq nümunəsi dizaynını yaratdıq:

• Mexanik rulman, qranit üzərində mərhələli
• Mexanik rulman, IGM

Hər iki halda hər bir sistem üç hərəkət oxundan ibarətdir.Y oxu 1000 mm səyahət təklif edir və qranit strukturun əsasında yerləşir.400 mm hərəkət ilə montaj körpüsündə yerləşən X oxu 100 mm hərəkət ilə şaquli Z oxunu daşıyır.Bu tənzimləmə piktoqrafik şəkildə təsvir edilmişdir.

Qranit üzərində səhnə dizaynı üçün biz Y oxu üçün geniş gövdəli PRO560LM pilləsini seçdik, çünki bu “Y/XZ bölünmüş körpü” tənzimləməsindən istifadə edən bir çox hərəkət tətbiqləri üçün ümumi olan daha böyük yükdaşıma qabiliyyətinə malikdir.X oxu üçün biz bir çox tətbiqlərdə körpü oxu kimi istifadə olunan PRO280LM seçdik.PRO280LM, izi və müştəri yükü ilə Z oxunu daşımaq qabiliyyəti arasında praktiki tarazlıq təklif edir.

IGM dizaynları üçün yuxarıda göstərilən oxların əsas dizayn konsepsiyalarını və planlarını yaxından təkrarladıq, əsas fərq IGM oxlarının birbaşa qranit konstruksiyaya qurulmasıdır və buna görə də mərhələdə mövcud olan işlənmiş komponent əsaslarının olmamasıdır. -qranit dizaynları.

Hər iki dizayn vəziyyətində ümumi olan Z oxudur ki, bu da PRO190SL vida ilə idarə olunan mərhələ kimi seçilir.Bu, səxavətli yükgötürmə qabiliyyətinə və nisbətən yığcam forma faktoruna görə körpüdə şaquli oriyentasiyada istifadə etmək üçün çox məşhur oxdur.

Şəkil 2-də tədqiq edilmiş xüsusi mərhələ-on-qranit və IGM sistemləri təsvir edilmişdir.

Texniki Müqayisə

IGM sistemləri ənənəvi mərhələli qranit dizaynlarında olanlara bənzər müxtəlif texnika və komponentlərdən istifadə etməklə hazırlanmışdır.Nəticədə, IGM sistemləri və mərhələli qranit sistemləri arasında ümumi olan çoxsaylı texniki xüsusiyyətlər var.Əksinə, hərəkət oxlarının birbaşa qranit strukturuna inteqrasiyası IGM sistemlərini mərhələli qranit sistemlərindən fərqləndirən bir neçə fərqləndirici xüsusiyyət təklif edir.

Forma faktoru

Bəlkə də ən bariz oxşarlıq maşının təməlindən - qranitdən başlayır.Mərhələli qranit və IGM dizaynları arasında xüsusiyyətlər və dözümlülüklərdə fərqlər olsa da, qranit bazası, yükselticiler və körpünün ümumi ölçüləri ekvivalentdir.Bu, ilk növbədə ona görədir ki, nominal və limit hərəkətlər mərhələ-on-qranit və IGM arasında eynidir.

Tikinti

IGM dizaynında işlənmiş komponentli ox əsaslarının olmaması mərhələli qranit həlləri ilə müqayisədə müəyyən üstünlüklər təmin edir.Xüsusilə, IGM-nin struktur döngəsində komponentlərin azaldılması ümumi oxun sərtliyini artırmağa kömək edir.O, həmçinin qranit bazası ilə vaqonun üst səthi arasında daha qısa məsafə saxlamağa imkan verir.Bu xüsusi halda araşdırmada IGM dizaynı iş səthinin hündürlüyünü 33% aşağı təklif edir (120 mm ilə müqayisədə 80 mm).Bu daha kiçik iş hündürlüyü nəinki daha yığcam dizayna imkan verir, həm də maşının motor və kodlayıcıdan iş nöqtəsinə ofsetlərini azaldır, nəticədə Abbe xətaları azalır və buna görə də iş nöqtəsinin yerləşdirilməsi performansını artırır.

Ox komponentləri

Dizayna daha dərindən nəzər salsaq, mərhələli qranit və IGM həlləri xətti mühərriklər və mövqe kodlayıcıları kimi bəzi əsas komponentləri bölüşür.Ümumi güc və maqnit yol seçimi ekvivalent güc-çıxış imkanlarına gətirib çıxarır.Eyni şəkildə, hər iki dizaynda eyni kodlayıcılardan istifadə əks əlaqənin yerləşdirilməsi üçün eyni dərəcədə incə təsvir təmin edir.Nəticədə, xətti dəqiqlik və təkrarlanma performansı qranit üzərində mərhələli və IGM həlləri arasında əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənmir.Oxşar komponent düzümü, rulmanların ayrılması və dözümlülük daxil olmaqla, həndəsi səhv hərəkətləri (yəni, üfüqi və şaquli düzlük, meydança, yuvarlanma və əyilmə) baxımından müqayisə edilə bilən performansa gətirib çıxarır.Nəhayət, hər iki dizaynın dəstəkləyici elementləri, o cümlədən kabel idarəetməsi, elektrik məhdudiyyətləri və sərt dayanacaqlar, fiziki görünüşlərinə görə bir qədər fərqli ola bilsələr də, funksiyaları baxımından prinsipcə eynidirlər.

rulmanlar

Bu xüsusi dizayn üçün ən diqqətəlayiq fərqlərdən biri xətti bələdçi rulmanların seçilməsidir.Sirkulyasiya edən bilyalı rulmanlar həm mərhələli qranit, həm də IGM sistemlərində istifadə olunsa da, IGM sistemi oxun işləmə hündürlüyünü artırmadan daha böyük, daha sərt rulmanları dizayna daxil etməyə imkan verir.IGM dizaynı ayrıca işlənmiş komponent bazasından fərqli olaraq, qranitdən əsas kimi istifadə edildiyi üçün, əks halda işlənmiş baza tərəfindən istehlak ediləcək şaquli daşınmaz əmlakın bir hissəsini geri qaytarmaq və mahiyyətcə bu məkanı daha böyük əşyalarla doldurmaq mümkündür. hələ də qranit yuxarıda ümumi vaqon hündürlüyü azaldılması isə yataklar.

Sərtlik

IGM dizaynında daha böyük rulmanların istifadəsi bucaq sərtliyinə böyük təsir göstərir.Geniş gövdəli alt ox (Y) vəziyyətində IGM həlli müvafiq mərhələli qranit dizaynına nisbətən 40% daha çox yuvarlanma sərtliyi, 30% daha çox addım sərtliyi və 20% daha çox əyilmə sərtliyi təklif edir.Eynilə, IGM-in körpüsü qranit üzərindəki həmkarına nisbətən yuvarlanma sərtliyində dördqat artım, meydança sərtliyini iki dəfə və 30% daha çox əyilmə sərtliyini təklif edir.Daha yüksək bucaq sərtliyi üstünlükdür, çünki o, daha yüksək maşın ötürmə qabiliyyətini təmin etmək üçün əsas olan təkmilləşdirilmiş dinamik performansa birbaşa töhfə verir.

Yük tutumu

IGM həllinin daha böyük podşipnikləri mərhələli qranit məhlulundan əhəmiyyətli dərəcədə daha yüksək yük qabiliyyətinə imkan verir.Mərhələli qranit məhlulunun PRO560LM əsas oxunun 150 kq yükləmə qabiliyyətinə malik olmasına baxmayaraq, müvafiq IGM həlli 300 kq faydalı yükü qəbul edə bilər.Eynilə, mərhələli qranit PRO280LM körpü oxu 150 kq, IGM həllinin körpü oxu isə 200 kq-a qədər yük daşıya bilər.

Hərəkətli kütlə

Mexanik daşıyıcı IGM oxlarındakı daha böyük podşipniklər daha yaxşı bucaq performansı atributları və daha böyük yükdaşıma qabiliyyəti təklif etsə də, onlar daha böyük, daha ağır yük maşınları ilə də gəlir.Bundan əlavə, IGM vaqonları elə qurulmuşdur ki, hissənin sərtliyini artırmaq və istehsalı asanlaşdırmaq üçün qranit ox üçün lazım olan bəzi işlənmiş xüsusiyyətlər (lakin IGM oxu tələb olunmur) çıxarılsın.Bu amillər IGM oxunun qranit üzərində müvafiq mərhələli oxundan daha böyük hərəkətli kütləyə malik olması deməkdir.Mübahisəsiz bir mənfi cəhət odur ki, IGM-nin maksimum sürətləndirilməsi daha aşağıdır, mühərrik qüvvəsinin çıxışı dəyişməzdir.Bununla belə, müəyyən situasiyalarda daha böyük hərəkət edən kütlə, onun daha böyük ətalətinin pozulmalara qarşı daha çox müqavimət göstərə bilməsi baxımından faydalı ola bilər ki, bu da mövqe sabitliyinin artması ilə əlaqələndirilə bilər.

Struktur dinamikası

IGM sisteminin daha yüksək rulman sərtliyi və daha sərt daşıyıcısı modal analizi yerinə yetirmək üçün sonlu elementlərin təhlili (FEA) proqram paketindən istifadə etdikdən sonra görünən əlavə üstünlüklər təmin edir.Bu işdə, servo bant genişliyinə təsiri səbəbindən hərəkət edən vaqonun ilk rezonansını araşdırdıq.PRO560LM vaqonu 400 Hz-də rezonansa rast gəlir, müvafiq IGM vaqonu isə 430 Hz-də eyni rejimi yaşayır.Şəkil 3 bu nəticəni göstərir.

Qranit üzərində ənənəvi mərhələ ilə müqayisədə IGM həllinin daha yüksək rezonansı qismən daha sərt vaqon və rulman dizaynına aid edilə bilər.Daha yüksək vaqon rezonansı daha çox servo bant genişliyinə və buna görə də təkmilləşdirilmiş dinamik performansa sahib olmağı mümkün edir.

Əməliyyat mühiti

İstər istifadəçi prosesi nəticəsində yaranan, istərsə də maşının mühitində mövcud olan çirkləndiricilər mövcud olduqda oxun möhürlənməsi demək olar ki, həmişə məcburidir.Stage-on-qranit həlləri oxun mahiyyətcə qapalı təbiətinə görə bu vəziyyətlərdə xüsusilə uyğundur.Məsələn, PRO seriyalı xətti pillələr daxili mərhələ komponentlərini çirklənmədən ağlabatan dərəcədə qoruyan sərt örtüklər və yan möhürlərlə təchiz edilmişdir.Bu mərhələlər, həmçinin səhnə keçərkən üst sərt örtükdən zibilləri süpürmək üçün isteğe bağlı stolüstü sileceklərlə konfiqurasiya edilə bilər.Digər tərəfdən, IGM hərəkət platformaları təbiətcə açıqdır, rulmanlar, mühərriklər və enkoderlər açıqdır.Daha təmiz mühitlərdə problem olmasa da, çirklənmə mövcud olduqda bu problemli ola bilər.Dağıntılardan qorunmağı təmin etmək üçün IGM oxu dizaynına xüsusi körük tipli yol örtüyü daxil etməklə bu problemi həll etmək mümkündür.Lakin düzgün həyata keçirilmədikdə, körüklər bütün hərəkət diapazonunda hərəkət edərkən vaqona xarici qüvvələr verməklə oxun hərəkətinə mənfi təsir göstərə bilər.

Baxım

Xidmət qabiliyyəti mərhələli qranit və IGM hərəkət platformaları arasında fərqləndiricidir.Xətti mühərrikli oxlar möhkəmliyi ilə yaxşı tanınır, lakin bəzən onlara texniki xidmət göstərmək lazım olur.Müəyyən texniki xidmət əməliyyatları nisbətən sadədir və sözügedən oxu çıxarmadan və ya sökmədən həyata keçirilə bilər, lakin bəzən daha hərtərəfli sökülmə tələb olunur.Hərəkət platforması qranit üzərində quraşdırılmış diskret pillələrdən ibarət olduqda, xidmət kifayət qədər sadə bir işdir.Əvvəlcə səhnəni qranitdən sökün, sonra lazımi təmir işlərini yerinə yetirin və yenidən quraşdırın.Və ya sadəcə onu yeni bir mərhələ ilə əvəz edin.

IGM həlləri texniki xidmət həyata keçirərkən bəzən daha çətin ola bilər.Bu vəziyyətdə xətti mühərrikin tək maqnit yolunu dəyişdirmək çox sadə olsa da, daha mürəkkəb texniki xidmət və təmir tez-tez oxu təşkil edən bir çox və ya bütün komponentlərin tamamilə sökülməsini əhatə edir, komponentlər birbaşa qranit üzərində quraşdırıldıqda daha çox vaxt aparır.Baxımdan sonra qranit əsaslı oxları bir-birinə uyğunlaşdırmaq da daha çətindir - bu, ayrı-ayrı mərhələlərlə daha sadə olan bir vəzifədir.

Cədvəl 1. Mexanik daşıyıcı mərhələ-on-qranit və IGM həlləri arasında əsas texniki fərqlərin xülasəsi.

İqtisadi Müqayisə

Hər hansı bir hərəkət sisteminin mütləq dəyəri səyahət uzunluğu, ox dəqiqliyi, yük tutumu və dinamik imkanlar daxil olmaqla bir neçə amil əsasında dəyişsə də, bu işdə aparılan analoji IGM və mərhələli qranit hərəkət sistemlərinin nisbi müqayisələri IGM həllərinin Mərhələli qranit həmkarlarına nisbətən orta və yüksək dəqiqlikli hərəkəti orta dərəcədə aşağı qiymətə təklif edə bilir.

İqtisadi araşdırmamız üç əsas xərc komponentindən ibarətdir: maşın hissələri (həm istehsal olunmuş hissələr, həm də alınmış komponentlər daxil olmaqla), qranit yığılması, işçi qüvvəsi və yerüstü xərclər.

Maşın hissələri

IGM həlli maşın hissələri baxımından qranit üzərində mərhələli həll üzərində diqqətəlayiq qənaət təklif edir.Bu, ilk növbədə, IGM-nin Y və X oxlarında mürəkkəb işlənmiş mərhələ əsaslarının olmaması ilə əlaqədardır ki, bu da qranit üzərində mərhələli həllərə mürəkkəblik və qiymət əlavə edir.Bundan əlavə, xərclərə qənaət IGM sistemində istifadə üçün nəzərdə tutulduqda daha sadə xüsusiyyətlərə və bir qədər rahat toleranslara malik ola bilən hərəkət edən vaqonlar kimi IGM həllində digər emal edilmiş hissələrin nisbətən sadələşdirilməsinə aid edilə bilər.

Qranit məclisləri

Həm IGM, həm də mərhələli qranit sistemlərindəki qranit baza-yüksək-körpü birləşmələri oxşar forma faktoruna və görünüşünə malik görünsə də, IGM qranit montajı bir qədər bahadır.Bunun səbəbi, IGM məhlulunda olan qranit, qranit üzərində mərhələli məhlulda işlənmiş mərhələ əsaslarının yerini tutmasıdır ki, bu da qranitdən kritik bölgələrdə ümumiyyətlə daha sərt tolerantlıqlara və hətta ekstrüde edilmiş kəsiklər və / kimi əlavə xüsusiyyətlərə malik olmasını tələb edir. və ya dişli polad əlavələr, məsələn.Bununla belə, bizim nümunə araşdırmamızda qranit strukturunun əlavə mürəkkəbliyi maşın hissələrinin sadələşdirilməsindən daha çox kompensasiya olunur.

Əmək və yerüstü xərclər

Həm IGM, həm də mərhələli qranit sistemlərinin yığılması və sınaqdan keçirilməsində çoxlu oxşarlıqlar olduğundan, əmək və yerüstü xərclərdə ciddi fərq yoxdur.

Bütün bu xərc faktorları birləşdirildikdən sonra, bu tədqiqatda araşdırılan xüsusi mexaniki daşıyıcı IGM həlli mexaniki daşıyan, mərhələli qranit məhlulundan təxminən 15% daha ucuzdur.

Əlbəttə ki, iqtisadi təhlilin nəticələri yalnız səyahət uzunluğu, dəqiqlik və yük qabiliyyəti kimi atributlardan deyil, həm də qranit təchizatçısının seçilməsi kimi amillərdən asılıdır.Bundan əlavə, qranit konstruksiyasının alınması ilə bağlı daşıma və logistika xərclərini nəzərə almaq məqsədəuyğundur.Xüsusilə çox böyük qranit sistemləri üçün faydalıdır, baxmayaraq ki, bütün ölçülər üçün doğrudur, son sistem montajının yerinə daha yaxın olan ixtisaslı qranit təchizatçısının seçilməsi də xərcləri minimuma endirməyə kömək edə bilər.

Onu da qeyd etmək lazımdır ki, bu təhlil icradan sonrakı xərcləri nəzərə almır.Məsələn, tutaq ki, hərəkət oxunu təmir edərək və ya dəyişdirərək hərəkət sisteminə xidmət etmək zərurəti yaranır.Qranit üzərində mərhələli sistemə sadəcə təsirlənmiş oxu çıxarmaq və təmir etmək/dəyişdirməklə xidmət göstərmək olar.Səhnə üslubunun daha modul dizaynı sayəsində bu, daha yüksək ilkin sistem qiymətinə baxmayaraq, nisbi asanlıq və sürətlə həyata keçirilə bilər.Baxmayaraq ki, IGM sistemləri ümumiyyətlə qranit üzərindəki həmkarlarına nisbətən daha aşağı qiymətə əldə edilə bilər, tikintinin inteqrasiya olunmuş təbiətinə görə sökülməsi və xidmət göstərilməsi daha çətin ola bilər.

Nəticə

Aydındır ki, hər bir hərəkət platforması dizaynı - qranit üzərində səhnə və IGM - fərqli üstünlüklər təklif edə bilər.Bununla belə, müəyyən bir hərəkət tətbiqi üçün hansının ən ideal seçim olduğu həmişə aydın olmur.Buna görə də, çətin hərəkətə nəzarət və avtomatlaşdırma tətbiqlərinə həll alternativlərini araşdırmaq və dəyərli fikirlər təqdim etmək üçün aydın şəkildə tətbiq mərkəzli, məsləhətçi yanaşma təklif edən Aerotech kimi təcrübəli hərəkət və avtomatlaşdırma sistemləri təchizatçısı ilə əməkdaşlıq etmək çox faydalıdır.Təkcə bu iki növ avtomatlaşdırma həlləri arasındakı fərqi deyil, həm də həll etmələri tələb olunan problemlərin əsas aspektlərini başa düşmək layihənin həm texniki, həm də maliyyə məqsədlərinə cavab verən hərəkət sisteminin seçimində müvəffəqiyyətin əsas açarıdır.

AEROTECH-dən.