Задача выбора, определения типоразмера и установки линейных приводов определяется многими факторами, от длины хода и рабочего цикла до требований к точности. Наконец, подбор соответствующего привода для предполагаемого использования требует внимательного изучения всех спецификаций, действуя затем в пределах рабочих параметров проекта и ограничений по времени и бюджету.
К некоторым производственным операциям предъявляются более жесткие требования, например, сфера конечной упаковки является наиболее требовательной к линейным приводам.
Такие работы, как паллетизация, упаковка в ящики, картонные коробки и отклонение ряда требуют прочных и надежных компонентов перемещения. Что должен знать проектировщик или системный интегратор при выборе приводов для этих операций упаковки в тяжелых условиях?
Давайте подробно рассмотрим некоторые из наиболее важных аспектов.
Какой уровень точности и повторяемости требуется для конкретных условий применения?
В большинстве систем для конечной упаковки с использованием приводов допускается повторяемость позиционирования до 50 мкм.
Возьмем, например, SCARA-робот с вакуумным концевым эффектором или другим захватом в верхней части линейного привода.
Привод используется для линейного перемещения робота в различные положения с тем, чтобы концевой эффектор мог забирать коробки и устанавливать их на поддоны.
Для того, чтобы робот мог выполнять свою задачу, перемещение должно быть повторяемым, надежным и достаточно точным, хотя в этих условиях редко требуется абсолютная точность.
Для задач, требующих более точного позиционирования, обращайтесь к поставщику привода по вопросу возможной дополнительной установки линейного энкодера.
Линейные приводы, предназначенные для упаковки в тяжелых условиях эксплуатации, выполняют множество задач:
Проанализируйте нагрузки, моменты и усилия, с которыми должен работать привод.
При выполнении упаковочных операций в тяжелых условиях эксплуатации наверняка потребуется достаточно высокая динамическая грузоподъемность.
Какую нагрузку может обрабатывать привод при высоких скоростях и ускорениях?
Проверьте технические параметры привода на предмет максимально допустимой осевой нагрузки, динамической грузоподъемности и изгибающих моментов.
Грузоподъемность напрямую связана с внутренней конструкцией привода. Несмотря на то, что многие линейные приводы снаружи выглядят одинаково, одни предназначены для работы с высокими нагрузками на высоких скоростях, другие могут выдерживать только небольшие нагрузки на высоких скоростях. Примечание: При сравнении приводов уделять особое внимание единицам измерения.
Некоторые изготовители используют единицы СИ/метрические единицы, тогда как другие - американские или британские единицы измерения.
При сравнении характеристик следите за тем, чтобы они были выражены в одних единицах.
Определить требуемую длину хода, а также рабочий объем, в котором должна действовать система.
Например, будет привод использоваться для перемещения робота в положение?
Если да, то как далеко должен перемещаться робот по своему линейному пути?
Или же будет использоваться несколько приводов для создания декартовой портальной системы для перемещения коробок?
В определенных сценариях конечной упаковки имеет смысл создать трехосную портальную систему из предназначенных для тяжелых условий эксплуатации жестких приводов для перемещения тяжелых грузов вместо использования SCARA-робота с более ограниченной грузоподъемностью.
Во многих случаях портальная система может потребовать такое же или меньшее пространство, что сопоставимая система SCARA-робота.
Помимо требований к сроку службы рассматривайте также профиль перемещения, рабочий цикл, продолжительность цикла и время простоя.
Во многих условиях применения, например, для паллетизации и упаковки в картонные коробки, требуется почти постоянное перемещение, так как приводы перемещаются вперед-назад между различными положениями.
Обязательно получите у поставщика привода также графики техобслуживания и смазки.
Некоторые приводы требуют повторной смазки только после пробега 20.000 км, другие же требуют более частой смазки.
В каких условиях будут работать привод и более мощная система?
Потребуются специальные уплотнения или сильфоны для защиты подвижных частей привода от пыли, влаги и других загрязняющих веществ?
Узнайте у своего поставщика, имеются ли они в наличии.
Как привод будет ориентирован в имеющемся пространстве? Как будут ориентированы нагрузки и усилия?
Также следует принимать во внимание варианты установки.
Для многих упаковочных операций требуется горизонтальная установка, а вертикальная установка часто требуется в многоосных системах и для таких операций, как упаковка в усадочную пленку.
Чем больше информации будет предоставлено поставщику привода на ранних этапах проектирования системы, тем успешнее будет работать ваша система.
Также следует учесть соединения между приводами во многоосных конфигурациях.
Некоторые поставщики поставляют фурнитуру, например, хомуты и пластины для жесткого соединения приводов между собой, другие оставляют эту функцию за конечным пользователем.
Неправильное подсоединение систем может привести к возникновению проблем смещения, вибраций, снижения точности и, в конечном итоге, - к отказу.
Для выбора соответствующего привода для выполнения упаковки вначале необходимо узнать скорость, а также требуемое ускорение и замедление.
Должна ли скорость привода быстро выходить на уровень скорости движущейся ленты конвейера для захвата коробок в определенной точке и их последующего перемещения на поддон?
Может быть, робот должен перемещаться в определенное положение на несколько секунд для выполнения перегрузки, и затем возвращаться в свое исходное положение.
Эту подробную информацию захочет узнать поставщик привода.
Некоторые линейные приводы предназначены для работы с тяжелыми нагрузками со скоростями до 5 м/с, другие же более ограничены плане скоростей и грузоподъемности.
Как отмечалось выше, многие приводы на первый взгляд очень похожи.
Большинство из них выполнены из анодированного алюминия, полученного методом экструзии, для обеспечения высокой прочности и малого веса, но на этом сходство часто заканчивается.
При выборе привода для тяжелых условий эксплуатации с перемещением тяжелых грузов при выполнении конечной упаковки необходимо провести более глубокий анализ.
Одна из важных составляющих - направляющая система. Обратите внимание на предварительно нагруженные линейные направляющие, которые способствуют повышению точности, повторяемости и жесткости всей системы перемещения.
Колеса направляющей с резиновым покрытием или из пластика вначале могут работать прекрасно, однако они не такие долговечные и жесткие, как предварительно нагруженные направляющие.
Также следует учесть подшипники. Предварительно нагруженные линейные подшипники из инструментальной стали значительно повышают жесткость и точность системы.
В случае приводов с ременной передачей другим важным моментом является конструкция вала и шкива.
Для обеспечения прочности и долговечности выбирайте стальные шкивы. Также следует учесть, как выполнено соединение вала и шкива: В узлах, выточенных из одной стальной заготовки, шкив не может проскальзывать на валу, в отличие от многокомпонентных конструкций, в которых шкив запрессовывается на валу.
Кроме того, выбирайте шкивы с прочными фланцами на болтах, а не легкие фланцы, запрессованные или сформованные вместе со шкивом.
Наконец, обратите внимание на предварительно нагруженные радиальные шарикоподшипники на приводе шкива, отказываясь от пластиковых или бронзовых втулок.
Все эти детали позволяют выбрать привод, способный работать в условиях очень высоких нагрузок при операциях конечной упаковки.
При выборе высокоскоростных приводов с ременной передачей для операций упаковки в тяжелых условиях эксплуатации следует учесть, что более 95% из них требуют использования коробки передач или редуктора для обеспечения совпадения инерции и в качестве усилителя крутящего момента.
Некоторые поставщики для упрощения спецификации приводов встраивают планетарные коробки передач в качестве части привода в сборе.
Следует также поинтересоваться расчетными данными двигателя.
Узнайте у своего поставщика привода, может ли он предоставить подробные расчетные данные производителю вашего двигателя для обеспечения полного соответствия системы предполагаемому применению.
Некоторые поставщики предлагают такую предпроектную документацию в рамках комплексного предложения.
Вы интересуетесь электроприводами и хотели бы знать, как адаптировать их к вашим задачам?
Свяжитесь с нами, чтобы поговорить с консультантом, который сможет подсказать вам наилучший выбор.