如果你建立机器,你可能每天与致动器和定位阶段。但你真正获得最好的性能或从这些运动设备拥有成本最低?答案可能不是你所希望的。gydF4y2Ba

介绍了即插即用运动子系统gydF4y2Ba

迈克Everman,首席技术官,|gydF4y2BaBell-EvermangydF4y2Ba

05/03/23,05:38 |gydF4y2Babdapp安卓手机版 ,gydF4y2Ba工厂自动化gydF4y2Ba|gydF4y2BaBell-EvermangydF4y2Ba|gydF4y2Ba运动gydF4y2Ba,gydF4y2Ba部分部门gydF4y2Ba

如果你建立机器,你可能每天与致动器和定位阶段。但你真正获得最好的性能或从这些运动设备拥有成本最低?答案可能不是你所希望的。gydF4y2Ba

经常,工程师认为阶段或致动器只是一个项目材料清单。只要运动设备名义上满足所需的定位、力、有效载荷、速度和成本要求,很好。gydF4y2Ba

简单的运动需求,这种方法阶段或执行机构选择可能产生可接受的结果。然而,机器复杂的机械运动需求将受益于嵌入式运动设计策略。而不是机电组件的集合,这可能或可能不适合在一起,嵌入式运动系统功能,真正的即插即用机器子系统。gydF4y2Ba

嵌入式运动系统设计适合在一个预定义的机器上的物理空间和连接到机器的运动控制系统,从顶级计算机接口,准备接受命令控制卡或PLC。简单,嵌入式运动系统可能由多阶段或执行机构已经connectorized dropin安装容易。最复杂的,这些运动子系统从引脚分配负载。他们不仅包含运动设备本身也一切。gydF4y2Ba

ServoBelt旋转阶段通常用于精密定位应用程序,但他们也是一个理想的运动平台,一种新型数控机器。gydF4y2Ba

使用rtjcb方法机运动相比,嵌入式运动提供了一些引人注目的优点:gydF4y2Ba

力学性能gydF4y2Ba

即使他们使用相同的阶段或传动装置、嵌入式运动系统通常会超越component-built运动系统。的原因归结为应用程序和装配经验。良好的嵌入式运动厂商将多年的经验解决困难的定位问题,证明了运动构件的集合,可以定制为手头的任务。他们会有一个亲密的了解阶段的动力学、运动控制架构和操作环境会影响定位的要求。gydF4y2Ba

至于大会,许多机械制造商缺乏熟练的技术人员,专业设备,激光干涉仪和其他计量系统需要一致最精确的多轴阶段会经常axis-to-axis校准公差测量微米。gydF4y2Ba

控制专业gydF4y2Ba

嵌入式运动系统可能会或可能不会船舶运动控制,根据客户的需求。但控制策略应该是嵌入式运动方程的一部分。好的嵌入式运动供应商将有一个广泛的知识,不同的运动控制平台和他们的运动能力如何与机械运动系统交互。这些知识可以让我们挑战极限的可能的动态功能,如可接受的惯性不匹配率。gydF4y2Ba

基于ServoBelt线性致动器,这多轴组装阶段和全面测试前一个单元集成到一个更大的半导体制造机器。gydF4y2Ba

可靠性gydF4y2Ba

当调试一个新的运动系统,一些最常见的问题出现,因为个人,看似小部件不能正常工作无法正常工作。例如,单个错误的连接器或错误的线可以离开即使是最好的运动阶段一动不动。嵌入式运动系统避免这种类型的失败,因为他们是组装和测试之前作为一个系统集成在生产机器上。与运动系统组成的各个组件,小的失败和不兼容性可以一起去未被发现,直到生产机器来。gydF4y2Ba

降低成本gydF4y2Ba

嵌入式运动系统通常花费25比基于组件的同行低50%。在某种程度上,这种储蓄来自数减少部分实例的能力,通过设计在括号中,连接器和其他组件。降低成本可以飙升超过50%时因素与构建和安装的所有隐藏成本组件运动系统。包括设计工程相关的成本,库存,上市时间等等。gydF4y2Ba

许多类型的应用程序可以获得嵌入式运动的好处。我们实现了这一方法在几十个半导体、湿的长椅上,激光切割、包装和实验室自动化机器。案例研究,突出两个应用程序的性能和成本需求是不可能满足没有嵌入式运动解决方案。一个是一个线性嵌入式运动系统精密半导体基板的操作。另一个是旋转运动子系统我们创建了一个独特的类型的数控机床。gydF4y2Ba

线性阶段为半导体操作gydF4y2Ba

堆叠的任何阶段可能会遭遇校准和控制问题当你设计和建造各个轴的集合。如果这堆阶段必须满足具有挑战性的定位精度和速度的要求,这是至关重要的阶段作为一个集成的系统。我们最近发表了这样一个阶段为半导体基板操作。gydF4y2Ba

多轴阶段需要一个线性传动系统通用的足以让两个不同类型的行动。一个是漫长的旅行在400毫米/秒。另一个是短,高速移动必须解决10微米的13毫米150毫秒。的质量被最低轴运动系统是38公斤,双向精度±5微米的目标基于1微米的定位参考英国光学线性编码器。gydF4y2Ba

运动系统的隐性成本gydF4y2Ba

Component-built运动系统有很多隐性成本可以被嵌入的运动方法,包括:gydF4y2Ba

• 上市时间成本。gydF4y2Ba嵌入式运动系统,因为它本身就支持并行工程,可以节省开发时间的几个星期甚至几个月一个复杂的机器。gydF4y2Ba

• 程序,生产和物料管理成本。gydF4y2Ba嵌入式运动系统船作为一个材料清单项,消除了数以百计的部分命令,清点和组装。gydF4y2Ba

• 生产成本。gydF4y2Ba精密运动系统需要熟练的装配技术人员和专业生产设备,很难证明成本不到完整的利用率。gydF4y2Ba

• 保修和失败的成本。gydF4y2Ba好的嵌入式运动厂商保修系统对失败和支持他们的工作,这减少了OEM的风险。gydF4y2Ba

客户第一次尝试使用一个现有的XY滚珠丝杆舞台设计。的,只是没能使所需的行动和满足客户的吞吐量要求。它是可能的,在理论上,想出一个ballscrew-based设计,满足运动要求。然而,这样的设计,需要昂贵的zero-backlash滚珠丝杆和编码器将超过项目的成本目标。gydF4y2Ba

客户下线性马达转向。虽然能所需的动作,线性马达对于这个应用程序会被大型和昂贵由于长电机线圈需要满足应用程序的300 N持续力的要求。线圈的长度需要对整个机械设计大刀阔斧地改革。和直线电机的成本超过50%高于客户的成本目标。gydF4y2Ba

最终,客户和嵌入式运动系统基于我们ServoBelt线性驱动器和一个违反直觉的控制策略,拒绝dual-loop控制的单回路控制只使用线性编码器。gydF4y2Ba

ServoBelt运动系统击败更昂贵的直线电机通过提供:gydF4y2Ba

• 一个零反弹的解决方案。gydF4y2Ba唯一的方法来实现快速指数变动在这个应用程序中关闭伺服回路使用线性编码器,这需要一个真正的backlash-free传动轴系从电动机到负载。ServoBelt没有反弹,这证明了优化控制系统,见面时的动态需求。gydF4y2Ba

• 固有的阻尼。gydF4y2BaServoBelt本质上提供了优秀的机械阻尼,它允许非常高的调优上涨通常4倍的速度和位置——转化为极低的建立时间。线性马达,相比之下,必须模拟阻尼伺服放大器电子,这本质上减少了可能的位置。gydF4y2Ba

• 一个紧凑的、即插即用系统。gydF4y2Ba舞台设计,组装和交付作为一个单元。我们处理至关重要的定位、功能测试和燃烧。问题是确定在我们的车间,而不是客户的机器。设计阶段作为嵌入式运动系统还允许我们满足预定义的物理空间的要求。gydF4y2Ba

大多数数控铣床依赖线性运动组件。旋转运动,然而,让机器以满足严格的表面光洁度要求。gydF4y2Ba

旋转运动可以提高加工表面光洁度gydF4y2Ba

三轴数控铣床通常依赖于直线运动系统刀具位置。我们走一条不同的道路与嵌入式数控铣削的平台,我们最近开发了医疗陶瓷。gydF4y2Ba

代替传统的三轴直线运动系统,这个新的定位机结合了旋转和线性定位装置。扶轮的设备,我们的两个ServoBelt 100户,面对彼此。旋转设备的150000 RPM空气驱动轴。其他旋转工件,可以180度旋转,允许两面加工。线性轴,由我们的ServoNut致动器,允许切割头的旋转设备翻译相对于workpiece-holding轴向旋转。gydF4y2Ba

这三个设备同步在加工操作。线性轴处理z轴定位,使刀具工件的脸。这两个ServoBelts旋转相对于另一个,这样刀具可以达到工件表面上的任何点的体积x40x40 40毫米。gydF4y2Ba

旋转的设计提供了重要的技术优势。首先,旋转阶段表现出极高的刚度,这是至关重要的,以满足应用程序的加工公差。另一方面,扶轮社是永久润滑,节约维护成本,减少污染的可能性。最后,扶轮阶段提供了一个简单的密封解决方案,保护运动组件从切削液和飞行陶瓷粉尘。两个旋转阶段扩展通过简单的旋转密封墙的切割室。一个某某运动系统,相比之下,需要更少的优雅的密封情况,如波纹管和犰狳。gydF4y2Ba

这个系统需要反思的协调运动数控的运动学很大程度上是因为扶轮刀具和工件的定位需要使用极坐标而不是笛卡尔。控制器在XYZ刀位点的命令,但仍然需要将它们转换成实时极坐标,这并非易事。gydF4y2Ba

那么,为什么经过努力呢?旋转运动的固有优势线性生产完成在陶瓷表面光滑的部分。原因可以归结为“轰鸣”,即使是最好的线性轴承和滚珠丝杆可以表现出的球再通行进出加载轴承槽之间的状态。这个球轰鸣回荡通过运动系统和转移到部分周期性表面质量的变化。大直径回转轴承,ServoBelt旋转阶段本质上完全避免球隆隆声问题。gydF4y2Ba

这种非传统数控机床的所有特征的理想嵌入式移动应用程序。它要求:gydF4y2Ba

• 控制和机械专业知识。gydF4y2Ba结婚的机械系统控制和放大器支持极地运动需要一个系统的复杂的运动学方法和几个月的测试。我们还必须开发一套校准技术和工具来构建这个新的数控系统。gydF4y2Ba

• 紧凑的设计,轻松集成。gydF4y2Ba溢价空间定位数控机床。ServoBelt旋转的设计中,通过孔大通畅,使我们能够有效地利用可用的空间。100毫米的小孔使它容易使空气供给的主轴,嵌入材料indexer工件一侧并使所有需要的电源连接。gydF4y2Ba

• 成本控制。gydF4y2Ba这个嵌入式运动系统的一个有趣的方面是,它并没有比它需要复杂。涉及的主要功能要求表面光洁度,不定位精度。定位需要实际上相当温和,至少在我们的标准。所以我们能够放弃直接读取编码器和整个系统在开环模式下运行。每台机器的客户节省数千美元。gydF4y2Ba

ServoBeltTM线性有两种不同的运输方式。标准运输更紧凑,使用我们的dual-belt驱动技术。这马车风格适合大多数应用程序。LoopTrack马车是一个设计上的传动皮带运输本身内循环不断。它可以防止带凹陷的可能性倒或悬臂式应用程序。gydF4y2Ba

开始使用嵌入式运动gydF4y2Ba

从使用rtjcb运动系统嵌入式运动系统可能看起来像一个信仰的飞跃。毕竟,你将被外包供应商的运动控制。gydF4y2Ba

如果你选择正确的供应商,外包将支付与改进的性能和可靠性。成本也会下降运动子系统到达你们工厂充分测试,保证并准备落入你的机器。gydF4y2Ba

内容与本文作者的意见,不一定代表RoboticsTomorrow的观点半岛app官网gydF4y2Ba

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磁机器人end-of-arm工具适合钢或其他的自动提取和定位铁磁对象。他们可以开关,机器人的螺纹安装孔。磁叨纸牙是一种有效的替代传统的机器人触手。应用程序的自动化生产线和机器人和拾起并定位系统。磁产品处理降低了操作的时间和数量。自1959年以来Goudsmit磁学是由磁性。看看它是如何工作的:https://youtu.be/hcXJ98mXHZEgydF4y2Ba

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