Mae'r dewis o'r llwyfan symudiad llinellol seiliedig ar wenithfaen mwyaf addas ar gyfer cymhwysiad penodol yn dibynnu ar lu o ffactorau a newidynnau.Mae'n hanfodol cydnabod bod gan bob cais ei set unigryw ei hun o ofynion y mae'n rhaid eu deall a'u blaenoriaethu er mwyn mynd ar drywydd datrysiad effeithiol o ran llwyfan cynnig.
Mae un o'r atebion mwyaf hollbresennol yn ymwneud â gosod camau lleoli arwahanol ar strwythur gwenithfaen.Mae datrysiad cyffredin arall yn integreiddio'r cydrannau sy'n cynnwys yr echelinau mudiant yn uniongyrchol i'r gwenithfaen ei hun.Mae dewis rhwng llwyfan-ar-wenithfaen a llwyfan cynnig integredig-gwenithfaen (IGM) yn un o'r penderfyniadau cynharach i'w gwneud yn y broses ddethol.Mae gwahaniaethau clir rhwng y ddau fath o ddatrysiad, ac wrth gwrs mae gan bob un ei rinweddau ei hun—a chafeatau—y mae angen eu deall a’u hystyried yn ofalus.
Er mwyn cynnig gwell mewnwelediad i'r broses gwneud penderfyniadau hon, rydym yn gwerthuso'r gwahaniaethau rhwng dau ddyluniad llwyfan cynnig llinellol sylfaenol - datrysiad traddodiadol cam-ar-wenithfaen, a datrysiad IGM - o safbwyntiau technegol ac ariannol ar ffurf mecanyddol- astudiaeth achos dwyn.
Cefndir
Er mwyn archwilio'r tebygrwydd a'r gwahaniaethau rhwng systemau IGM a systemau traddodiadol cam-ar-wenithfaen, cynhyrchwyd dau gynllun achos prawf:
- Beryn mecanyddol, cam-ar-wenithfaen
- Beryn mecanyddol, IGM
Yn y ddau achos, mae pob system yn cynnwys tair echel symud.Mae echel Y yn cynnig 1000 mm o deithio ac mae wedi'i leoli ar waelod y strwythur gwenithfaen.Mae'r echelin X, sydd wedi'i leoli ar bont y cynulliad gyda 400 mm o deithio, yn cario'r echelin Z fertigol gyda 100 mm o deithio.Cynrychiolir y trefniant hwn yn bictograffeg.
Ar gyfer y dyluniad cam-ar-wenithfaen, fe wnaethom ddewis cam corff llydan PRO560LM ar gyfer echel Y oherwydd ei allu cludo llwythi mwy, sy'n gyffredin ar gyfer llawer o gymwysiadau symud gan ddefnyddio'r trefniant “pont hollt Y / XZ” hwn.Ar gyfer yr echel X, fe wnaethom ddewis PRO280LM, a ddefnyddir yn gyffredin fel echel bont mewn llawer o gymwysiadau.Mae'r PRO280LM yn cynnig cydbwysedd ymarferol rhwng ei ôl troed a'i allu i gario echel Z gyda llwyth tâl cwsmer.
Ar gyfer y dyluniadau IGM, fe wnaethom ailadrodd cysyniadau dylunio sylfaenol a chynlluniau'r echelinau uchod yn agos, a'r prif wahaniaeth oedd bod yr echelinau IGM wedi'u hadeiladu'n uniongyrchol i'r strwythur gwenithfaen, ac felly nid oes ganddynt y seiliau cydran wedi'u peiriannu sy'n bresennol yn y llwyfan ymlaen. - dyluniadau gwenithfaen.
Yn gyffredin yn y ddau achos dylunio mae'r echel Z, a ddewiswyd i fod yn gam sgriw pêl PRO190SL.Mae hon yn echel boblogaidd iawn i'w defnyddio yn y cyfeiriadedd fertigol ar bont oherwydd ei allu llwyth tâl hael a'i ffactor ffurf gymharol gryno.
Mae Ffigur 2 yn dangos y systemau cam-ar-wenithfaen ac IGM penodol a astudiwyd.
Cymhariaeth Dechnegol
Mae systemau IGM wedi'u cynllunio gan ddefnyddio amrywiaeth o dechnegau a chydrannau sy'n debyg i'r rhai a geir mewn dyluniadau traddodiadol cam-ar-wenithfaen.O ganlyniad, mae nifer o briodweddau technegol yn gyffredin rhwng systemau IGM a systemau cam-ar-wenithfaen.I'r gwrthwyneb, mae integreiddio'r echelinau mudiant yn uniongyrchol i'r strwythur gwenithfaen yn cynnig sawl nodwedd wahaniaethol sy'n gwahaniaethu systemau IGM o systemau cam-ar-wenithfaen.
Ffactor Ffurf
Efallai fod y tebygrwydd amlycaf yn dechrau gyda sylfaen y peiriant - y gwenithfaen.Er bod gwahaniaethau yn y nodweddion a'r goddefiannau rhwng dyluniadau cam-ar-wenithfaen ac IGM, mae dimensiynau cyffredinol y sylfaen gwenithfaen, y codwyr a'r bont yn gyfwerth.Mae hyn yn bennaf oherwydd bod y teithiau enwol a therfynol yn union yr un fath rhwng cam-ar-wenithfaen ac IGM.
Adeiladu
Mae diffyg seiliau echelin cydrannau wedi'u peiriannu yn y dyluniad IGM yn darparu rhai manteision dros atebion cam-ar-wenithfaen.Yn benodol, mae lleihau cydrannau dolen strwythurol yr IGM yn helpu i gynyddu'r anystwythder echelin cyffredinol.Mae hefyd yn caniatáu pellter byrrach rhwng y sylfaen gwenithfaen ac arwyneb uchaf y cerbyd.Yn yr astudiaeth achos benodol hon, mae dyluniad IGM yn cynnig uchder arwyneb gwaith 33% yn is (80 mm o gymharu â 120 mm).Nid yn unig y mae'r uchder gweithio llai hwn yn caniatáu dyluniad mwy cryno, ond hefyd mae'n lleihau gwrthbwyso'r peiriant o'r modur a'r amgodiwr i'r man gwaith, gan arwain at lai o wallau Abbe ac felly gwell perfformiad lleoli gweithle.
Cydrannau Echel
Gan edrych yn ddyfnach i'r dyluniad, mae'r datrysiadau cam-ar-wenithfaen ac IGM yn rhannu rhai cydrannau allweddol, megis moduron llinol ac amgodyddion safle.Mae dewis grym cyffredin a thrac magnet yn arwain at alluoedd allbwn grym cyfatebol.Yn yr un modd, mae defnyddio'r un amgodyddion yn y ddau ddyluniad yn darparu datrysiad manwl union yr un fath ar gyfer lleoli adborth.O ganlyniad, nid yw cywirdeb llinol a pherfformiad ailadroddadwyedd yn sylweddol wahanol rhwng datrysiadau cam-ar-wenithfaen ac IGM.Mae gosodiad cydran tebyg, gan gynnwys gwahanu dwyn a goddefgarwch, yn arwain at berfformiad tebyg o ran symudiadau gwall geometrig (hy, sythrwydd llorweddol a fertigol, traw, rholio ac yaw).Yn olaf, mae elfennau ategol y ddau ddyluniad, gan gynnwys rheoli ceblau, terfynau trydanol a stopiau caled, yn sylfaenol union yr un fath o ran swyddogaeth, er y gallant amrywio rhywfaint o ran ymddangosiad corfforol.
Bearings
Ar gyfer y dyluniad penodol hwn, un o'r gwahaniaethau mwyaf nodedig yw dewis Bearings canllaw llinellol.Er bod Bearings peli ailgylchredeg yn cael eu defnyddio mewn systemau cam-ar-wenithfaen ac IGM, mae'r system IGM yn ei gwneud hi'n bosibl ymgorffori Bearings mwy, llymach yn y dyluniad heb gynyddu uchder gweithio'r echelin.Oherwydd bod y dyluniad IGM yn dibynnu ar y gwenithfaen fel ei sylfaen, yn hytrach na sylfaen cydrannau wedi'u peiriannu ar wahân, mae'n bosibl adennill rhywfaint o'r eiddo tiriog fertigol a fyddai fel arall yn cael ei fwyta gan sylfaen wedi'i beiriannu, ac yn ei hanfod llenwi'r gofod hwn gyda mwy. Bearings tra'n dal i leihau uchder cyffredinol y cerbyd uwchben y gwenithfaen.
Anystwythder
Mae defnyddio Bearings mwy yn y dyluniad IGM yn cael effaith ddwys ar anystwythder onglog.Yn achos echel isaf y corff llydan (Y), mae'r datrysiad IGM yn cynnig dros 40% yn fwy o anystwythder rholio, 30% yn fwy anystwythder traw ac 20% yn fwy anystwythder yaw na dyluniad cam-ar-wenithfaen cyfatebol.Yn yr un modd, mae pont yr IGM yn cynnig cynnydd pedwarplyg mewn anystwythder y gofrestr, dwbl yr anystwythder traw a mwy na 30% yn fwy anystwythder yaw na'i gymar cam-ar-wenithfaen.Mae anystwythder onglog uwch yn fanteisiol oherwydd ei fod yn cyfrannu'n uniongyrchol at well perfformiad deinamig, sy'n allweddol i alluogi trwygyrch peiriant uwch.
Cynhwysedd Llwyth
Mae Bearings mwy yr ateb IGM yn caniatáu ar gyfer gallu llwyth tâl sylweddol uwch na datrysiad cam-ar-wenithfaen.Er bod gan echel sylfaen PRO560LM y datrysiad cam-ar-wenithfaen gapasiti llwyth o 150 kg, gall yr ateb IGM cyfatebol gynnwys llwyth tâl o 300 kg.Yn yr un modd, mae echel bont PRO280LM cam-ar-wenithfaen yn cynnal 150 kg, tra gall echel bont y datrysiad IGM gario hyd at 200 kg.
Offeren Symudol
Er bod y berynnau mwy yn yr echelinau IGM sy'n dwyn mecanyddol yn cynnig gwell nodweddion perfformiad onglog a mwy o gapasiti cludo llwythi, maent hefyd yn dod â thryciau mwy, trymach.Yn ogystal, mae'r cerbydau IGM wedi'u dylunio fel bod rhai nodweddion wedi'u peiriannu sy'n angenrheidiol i echel cam-ar-wenithfaen (ond nad yw echel IGM eu hangen) yn cael eu tynnu i gynyddu anystwythder rhan a symleiddio gweithgynhyrchu.Mae'r ffactorau hyn yn golygu bod gan yr echel IGM fàs symudol mwy nag echel cam-ar-wenithfaen cyfatebol.Anfantais ddiamheuol yw bod cyflymiad uchaf yr IGM yn is, gan dybio nad yw allbwn y grym modur wedi newid.Eto i gyd, mewn rhai sefyllfaoedd, gall màs symudol mwy fod yn fanteisiol o'r safbwynt y gall ei syrthni mwy ddarparu mwy o wrthwynebiad i aflonyddwch, a all gydberthyn â mwy o sefydlogrwydd mewn lleoliad.
Dynameg Strwythurol
Mae anystwythder dwyn uwch y system IGM a chludo mwy anhyblyg yn darparu buddion ychwanegol sy'n amlwg ar ôl defnyddio pecyn meddalwedd dadansoddi elfen feidraidd (FEA) i berfformio dadansoddiad moddol.Yn yr astudiaeth hon, archwiliwyd cyseiniant cyntaf y cerbyd symudol oherwydd ei effaith ar led band servo.Mae'r cerbyd PRO560LM yn dod ar draws cyseiniant o 400 Hz, tra bod y cerbyd IGM cyfatebol yn profi'r un modd ar 430 Hz.Mae Ffigur 3 yn dangos y canlyniad hwn.
Gellir priodoli cyseiniant uwch yr ateb IGM, o'i gymharu â gwenithfaen llwyfan-ar-wenithfaen traddodiadol, yn rhannol i'r dyluniad cludo a dwyn llymach.Mae cyseiniant cerbyd uwch yn ei gwneud hi'n bosibl cael lled band servo uwch ac felly gwell perfformiad deinamig.
Amgylchedd Gweithredu
Mae selio echelin bron bob amser yn orfodol pan fo halogion yn bresennol, p'un a ydynt yn cael eu cynhyrchu trwy broses y defnyddiwr neu fel arall yn bodoli yn amgylchedd y peiriant.Mae atebion cam-ar-wenithfaen yn arbennig o addas yn y sefyllfaoedd hyn oherwydd natur gaeedig gynhenid yr echelin.Mae camau llinellol cyfres PRO, er enghraifft, yn cynnwys gorchuddion caled a seliau ochr sy'n amddiffyn cydrannau'r llwyfan mewnol rhag halogiad i raddau rhesymol.Gellir hefyd ffurfweddu'r camau hyn gyda sychwyr pen bwrdd dewisol i ysgubo malurion oddi ar y clawr caled uchaf wrth i'r llwyfan groesi.Ar y llaw arall, mae llwyfannau cynnig IGM yn gynhenid agored eu natur, gyda'r berynnau, y moduron a'r amgodyddion yn agored.Er nad yw'n broblem mewn amgylcheddau glanach, gall hyn fod yn broblem pan fo halogiad yn bresennol.Mae'n bosibl mynd i'r afael â'r mater hwn trwy ymgorffori gorchudd ffordd arbennig fel megin mewn dyluniad echel IGM i amddiffyn rhag malurion.Ond os na chaiff ei weithredu'n gywir, gall y meginau ddylanwadu'n negyddol ar gynnig yr echelin trwy roi grymoedd allanol ar y cerbyd wrth iddo symud trwy ei ystod lawn o deithio.
Cynnal a chadw
Mae defnyddioldeb yn wahaniaethwr rhwng llwyfannau mudiant llwyfan-ar-wenithfaen ac IGM.Mae echelinau modur llinellol yn adnabyddus am eu cadernid, ond weithiau daw'n angenrheidiol i wneud gwaith cynnal a chadw.Mae rhai gweithrediadau cynnal a chadw yn gymharol syml a gellir eu cyflawni heb dynnu neu ddadosod yr echel dan sylw, ond weithiau mae angen rhwygiad mwy trylwyr.Pan fydd y llwyfan cynnig yn cynnwys camau arwahanol wedi'u gosod ar wenithfaen, mae gwasanaethu yn dasg weddol syml.Yn gyntaf, symudwch y llwyfan oddi ar y gwenithfaen, yna gwnewch y gwaith cynnal a chadw angenrheidiol a'i ailosod.Neu, rhowch gam newydd yn ei le.
Gall atebion IGM fod yn fwy heriol ar adegau wrth wneud gwaith cynnal a chadw.Er bod ailosod trac magnet sengl o'r modur llinol yn syml iawn yn yr achos hwn, mae cynnal a chadw ac atgyweirio mwy cymhleth yn aml yn golygu dadosod llawer neu bob un o'r cydrannau sy'n cynnwys yr echelin yn llwyr, sy'n cymryd mwy o amser pan fydd cydrannau'n cael eu gosod yn uniongyrchol ar wenithfaen.Mae hefyd yn anoddach adlinio'r echelinau gwenithfaen â'i gilydd ar ôl gwneud gwaith cynnal a chadw - tasg sy'n llawer symlach gyda chamau arwahanol.
Tabl 1. Crynodeb o'r gwahaniaethau technegol sylfaenol rhwng datrysiadau cam-ar-wenithfaen sy'n dwyn yn fecanyddol ac IGM.
| Disgrifiad | System Cam-ar-Withfaen, Gan gadw Mecanyddol | System IGM, Gan gadw Mecanyddol | |||
| Echel sylfaen (Y) | Echel pont (X) | Echel sylfaen (Y) | Echel pont (X) | ||
| Anystwythder wedi'i normaleiddio | Fertigol | 1.0 | 1.0 | 1.2 | 1.1 |
| ochrol | 1.5 | ||||
| Cae | 1.3 | 2.0 | |||
| Rholiwch | 1.4 | 4.1 | |||
| Iaw | 1.2 | 1.3 | |||
| Cynhwysedd Llwyth Tâl (kg) | 150 | 150 | 300 | 200 | |
| Màs Symudol (kg) | 25 | 14 | 33 | 19 | |
| Uchder pen bwrdd (mm) | 120 | 120 | 80 | 80 | |
| Sealability | Mae gorchudd caled a morloi ochr yn cynnig amddiffyniad rhag malurion sy'n mynd i mewn i'r echelin. | Mae IGM fel arfer yn ddyluniad agored.Mae selio yn gofyn am ychwanegu gorchudd ffordd megin neu debyg. | |||
| Defnyddioldeb | Gellir tynnu camau cydran a'u gwasanaethu neu eu disodli'n hawdd. | Mae echelinau yn gynhenid i'r strwythur gwenithfaen, gan wneud gwasanaethu yn fwy anodd. | |||
Cymhariaeth Economaidd
Er y bydd cost absoliwt unrhyw system symud yn amrywio yn seiliedig ar sawl ffactor gan gynnwys hyd teithio, manwl gywirdeb echelin, gallu llwyth a galluoedd deinamig, mae cymariaethau cymharol systemau symud IGM a gwenithfaen cyfatebol a gynhaliwyd yn yr astudiaeth hon yn awgrymu bod atebion IGM yn yn gallu cynnig symudiad manwl-canolig i uchel am gostau cymharol is na'u cymheiriaid cam-ar-wenithfaen.
Mae ein hastudiaeth economaidd yn cynnwys tair cydran cost sylfaenol: rhannau peiriant (gan gynnwys rhannau gweithgynhyrchu a chydrannau a brynwyd), y cynulliad gwenithfaen, a llafur a gorbenion.
Rhannau Peiriant
Mae datrysiad IGM yn cynnig arbedion nodedig dros ddatrysiad cam-ar-wenithfaen o ran rhannau peiriant.Mae hyn yn bennaf oherwydd diffyg seiliau llwyfan wedi'u peiriannu'n gywrain yr IGM ar yr echelinau Y ac X, sy'n ychwanegu cymhlethdod a chost i'r datrysiadau cam-ar-wenithfaen.Ymhellach, gellir priodoli arbedion cost i symleiddio cymharol rhannau eraill wedi'u peiriannu ar yr ateb IGM, megis y cerbydau symudol, a all fod â nodweddion symlach a goddefiannau ychydig yn fwy hamddenol pan fyddant wedi'u cynllunio i'w defnyddio mewn system IGM.
Cynulliadau Gwenithfaen
Er ei bod yn ymddangos bod gan y cynulliadau pontydd sylfaen gwenithfaen yn y systemau IGM a llwyfan-ar-wenithfaen ffactor ffurf ac ymddangosiad tebyg, mae cynulliad gwenithfaen IGM ychydig yn ddrutach.Mae hyn oherwydd bod y gwenithfaen yn yr ateb IGM yn cymryd lle'r sylfeini llwyfan wedi'u peiriannu yn yr ateb cam-ar-wenithfaen, sy'n ei gwneud yn ofynnol i'r gwenithfaen fod â goddefiannau tynnach yn gyffredinol mewn rhanbarthau critigol, a hyd yn oed nodweddion ychwanegol, megis toriadau allwthiol a / neu fewnosodiadau dur wedi'u edafu, er enghraifft.Fodd bynnag, yn ein hastudiaeth achos, mae cymhlethdod ychwanegol y strwythur gwenithfaen yn fwy na gwrthbwyso gan y symleiddio mewn rhannau peiriant.
Llafur a Gorbenion
Oherwydd y tebygrwydd niferus o ran cydosod a phrofi'r systemau IGM a'r systemau cam-ar-wenithfaen, nid oes gwahaniaeth sylweddol mewn costau llafur a gorbenion.
Unwaith y bydd yr holl ffactorau cost hyn wedi'u cyfuno, mae'r datrysiad IGM sy'n dwyn mecanyddol penodol a archwiliwyd yn yr astudiaeth hon tua 15% yn llai costus na'r toddiant cam-ar-wenithfaen sy'n dwyn mecanyddol.
Wrth gwrs, mae canlyniadau'r dadansoddiad economaidd yn dibynnu nid yn unig ar briodoleddau megis hyd teithio, manwl gywirdeb a chynhwysedd llwyth, ond hefyd ar ffactorau megis dewis y cyflenwr gwenithfaen.Yn ogystal, mae'n ddoeth ystyried y costau cludo a logisteg sy'n gysylltiedig â chaffael strwythur gwenithfaen.Yn arbennig o ddefnyddiol ar gyfer systemau gwenithfaen mawr iawn, er yn wir ar gyfer pob maint, gall dewis cyflenwr gwenithfaen cymwys yn agosach at leoliad y cynulliad system derfynol helpu i leihau costau hefyd.
Dylid nodi hefyd nad yw'r dadansoddiad hwn yn ystyried costau ôl-weithredu.Er enghraifft, mae'n debyg y bydd angen gwasanaethu'r system symud trwy atgyweirio neu ailosod echel mudiant.Gellir gwasanaethu system cam-ar-wenithfaen trwy dynnu a thrwsio / ailosod yr echel yr effeithir arni.Oherwydd y dyluniad arddull cam mwy modiwlaidd, gellir gwneud hyn yn gymharol hawdd a chyflym, er gwaethaf y gost system gychwynnol uwch.Er y gellir cael systemau IGM yn gyffredinol am gost is na'u cymheiriaid cam-ar-wenithfaen, gallant fod yn fwy heriol i'w dadosod a'u gwasanaethu oherwydd natur integredig y gwaith adeiladu.
Casgliad
Yn amlwg, gall pob math o ddyluniad platfform symud - cam-ar-wenithfaen ac IGM - gynnig buddion penodol.Fodd bynnag, nid yw bob amser yn amlwg pa un yw'r dewis mwyaf delfrydol ar gyfer cais cynnig penodol.Felly, mae'n fuddiol iawn partneru â chyflenwr systemau symud ac awtomeiddio profiadol, fel Aerotech, sy'n cynnig dull ymgynghorol sy'n canolbwyntio'n benodol ar gymwysiadau i archwilio a darparu mewnwelediad gwerthfawr i atebion amgen i gymwysiadau rheoli cynnig ac awtomeiddio heriol.Deall nid yn unig y gwahaniaeth rhwng y ddau fath hyn o atebion awtomeiddio, ond hefyd yr agweddau sylfaenol ar y problemau y mae'n ofynnol iddynt eu datrys, yw'r allwedd sylfaenol i lwyddiant wrth ddewis system gynnig sy'n mynd i'r afael ag amcanion technegol ac ariannol y prosiect.
O AEROTECH.
Amser postio: Rhagfyr-31-2021