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#Produkttrends
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Aktualisierung der Bewegungstrends: Positionierungsstufen führen Ladung zu pragmatischem Design
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Die wichtigsten Fortschritte in der Bewegung während des letzten Jahrzehnts sind bei den Steuerungssystemen und der Elektronik zu verzeichnen
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Positionierungsstufen können heute spezifische und anspruchsvolle Ausgabeanforderungen erfüllen. Das liegt daran, dass die kundenspezifische Integration und die neueste Bewegungsprogrammierung jetzt dazu beitragen, dass die Bühnen eine unglaubliche Genauigkeit und Synchronisierung erreichen. Darüber hinaus helfen die Fortschritte bei mechanischen Teilen und Motoren den OEMs bei der Planung einer besseren Integration von Mehrachsen-Positionierstufen.
Mechanische Fortschritte für Stufen
Betrachten Sie, wie traditionelle Bühnenkonstruktionen Linearachsen in X-Y-Z-Aktuatorkombinationen kombinieren. In einigen (wenn auch nicht in allen) Fällen können solche seriellen kinematischen Konstruktionen sperrig sein und akkumulierte Positionierfehler aufweisen. Im Gegensatz dazu liefern integrierte Aufbauten (unabhängig davon, ob sie im gleichen kartesischen Bühnenformat oder in anderen Anordnungen wie Hexapoden und Stewart-Plattformen ausgeführt sind) genauere, von Steuerungsalgorithmen diktierte Bewegungen ohne Akkumulation von Bewegungsfehlern.
Konventionelle schraubengetriebene Tische (mit Motor und Getriebe an einem Tischende) sind leicht zu implementieren, wenn die Nutzlast keine eigene Stromversorgung benötigt und die Gesamtlänge kein Problem darstellt. Anderenfalls kann das Getriebe am motorseitigen Ende des Verfahrwegs in den Tisch eingebaut werden, so dass nur die Motorlänge zur Gesamtfläche des Positioniertisches beiträgt.
Wo erforderlich, können kartesische Aufstellungen auch Fehler minimieren, wenn sie z.B. mit Spezialkomponenten - Linearmotoren - vorintegriert werden. Diese sind derzeit auf dem Vormarsch in Produktionsmaschinen für Hochgeschwindigkeitsverpackungen.
Einige dieser Unterkomponenten kommen sogar in Formen vor, die traditionelle Vorstellungen über die Morphologie des Stadiums in Frage stellen. "Gekrümmte Linearmotorabschnitte ermöglichen vollständige ovale Schleifen der Kraftübertragung. Hier halten Führungsräder das bewegliche Element in präzisen Abständen von den Magneten für eine optimale Kraftübertragung. Spezielle Radwerkstoffe und Lagerkonstruktionen sind für die hohen Beschleunigungsraten erforderlich - Bewegungssysteme, die noch vor wenigen Jahren unmöglich waren.
Bei kleineren Positioniertischen steigern genauere Rückmeldeeinrichtungen, effizientere Motoren und Antriebe sowie leistungsfähigere Lager die Leistung - insbesondere bei Nanopositioniertischen mit integrierten Direktantriebsmotoren zum Beispiel.
An anderer Stelle helfen kundenspezifische Versionen traditioneller rotatorischer bis linearer Komponenten, die Kosten niedrig zu halten. Bei großformatigen Anwendungen können Servobandstufen ohne Längenbeschränkung miteinander verbunden werden. Der Antrieb solcher Langhubtische mit Linearmotoren kann zu teuer sein, und der Antrieb mit Schrauben oder herkömmlichen Riemen kann eine Herausforderung darstellen.
Bei der Entscheidung zwischen einer kundenspezifischen Lösung oder einem Design von der Stange kommt es wirklich auf die Anforderungen der Anwendung an. Wenn eine Lösung von der Stange verfügbar ist und alle Anwendungsanforderungen erfüllt, ist dies die offensichtliche Wahl. In der Regel sind kundenspezifische Setups teurer, aber genau auf die jeweilige Anwendung zugeschnitten.
Fortschritte in der Elektronik von Positionierungsstufen
Elektronik mit rauscharmer Rückkopplung und besseren Leistungsverstärkern trägt zur Leistungssteigerung der Positionierstufe bei, und Regelalgorithmen verbessern die Positioniergenauigkeit und den Durchsatz. Kurz gesagt bieten Steuerungen Ingenieuren mehr Möglichkeiten als je zuvor zur Vernetzung und Korrektur der Bewegung von Positionierachsen.
Bedenken Sie, dass die heutigen Integratoren von Verpackungslinien keine Zeit haben, mehrachsige Funktionen von Grund auf neu aufzubauen. Diese Ingenieure wollen einfach nur Roboter, die kommunizieren und einen einfachen Produktfluss durch eine Reihe von Workstations ermöglichen. In immer mehr Fällen sind Spezialsteuerungen die Antwort, zum Teil deshalb, weil Steuerungen weitaus wirtschaftlicher sind als noch vor zehn Jahren.
Anwendungen beflügeln die Innovation in der Positionierungsphase
Verschiedene Industriezweige - Halbleiter- und Elektronikindustrie, Medizin, Luft- und Raumfahrt und Verteidigung, Automobil- und Maschinenbau - führen zu Veränderungen in den heutigen Bühnen und Portalen.
Obwohl die Hersteller kundenspezifische Designs an alle Industriezweige liefern, sind es die High-Tech-Branchen (wie Medizin, Halbleiter und Datenspeicherung), die auf spezialisiertere Stufen drängen. Dies kommt hauptsächlich von Kunden, die nach Wettbewerbsvorteilen suchen.
Andere sehen das etwas anders. Es besteht ein zunehmender Bedarf an kleinen, hochpräzisen Bewegungskomponenten für Anwendungen in der Spitzenforschung, den Biowissenschaften und der Physik. Für anspruchsvolle wissenschaftliche Anwendungen bietet FUYU jetzt auch kleine, hochpräzise Bewegungstische wie die Miniatur-Präzisionstische (MP-Serie) an.
Der Trend zur Miniaturisierung in der Großindustrie hat sicherlich dazu geführt, dass das Design der Positionierungsstufen zur Anpassung an Kundenwünsche geführt hat. Der Markt für Unterhaltungselektronik ist ein Treiber der Miniaturisierung, insbesondere im Zusammenhang mit der Verpackung, z.B. in Form von dünneren Telefonen und dünneren Fernsehern. Mit diesen physisch kleineren Geräten geht jedoch auch eine höhere Leistung einher, wie z.B. mehr Speicher und schnellere Prozessoren. Um hier eine bessere Leistung zu erzielen, sind schnellere und genauere Automatisierungsstufen erforderlich.
Allerdings liegen die Anforderungen an das Gerätegehäuse und die optische Kopplung weit unter einem Mikrometer. Die Kopplung dieser Toleranzen mit den Durchsatzanforderungen der Massenproduktion stellt eine schwierige Herausforderung für die Automatisierung dar. In vielen dieser Fälle muss die Stufe oder die Stufen - oder noch wichtiger, die komplette Automatisierungslösung - genau an die Bedürfnisse des Endkunden angepasst werden.