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एटाइमिंग बेल्ट रैखिक मॉड्यूलइसका उपयोग एकल गति अक्ष के रूप में किया जा सकता है, लेकिन इसकी उच्च गति, लंबा स्ट्रोक और लचीली मोटर व्यवस्था इसे बहु-अक्ष स्वचालन प्रणालियों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाती है। दो या दो से अधिक मॉड्यूल को मिलाकर, इंजीनियर XY पोजिशनिंग प्लेटफॉर्म, XZ हैंडलिंग सिस्टम, XYZ मोशन सिस्टम और बड़े प्रारूप वाले गैन्ट्री मैकेनिज्म बना सकते हैं।
मल्टी-एक्सिस सिस्टम को डिज़ाइन करने में एक को माउंट करने के अलावा और भी बहुत कुछ शामिल होता हैरैखिक मॉड्यूलदूसरे के ऊपर. डिज़ाइनर को अक्ष अभिविन्यास, गतिमान द्रव्यमान, भार वितरण, संरचनात्मक कठोरता, मोटर प्लेसमेंट, केबल रूटिंग और सिंक्रोनाइज़ेशन पर विचार करना चाहिए। प्रत्येक जोड़ा गया अक्ष सहायक अक्ष पर लागू भार को बदलता है, इसलिए संपूर्ण सिस्टम का मूल्यांकन एक एकीकृत यांत्रिक संरचना के रूप में किया जाना चाहिए।
विषयसूची
- मल्टी-एक्सिस टाइमिंग बेल्ट लीनियर मॉड्यूल सिस्टम क्या है?
- सामान्य मल्टी-एक्सिस कॉन्फ़िगरेशन
- XY टाइमिंग बेल्ट लीनियर मॉड्यूल सिस्टम
- XZ टाइमिंग बेल्ट लीनियर मॉड्यूल सिस्टम
- XYZ टाइमिंग बेल्ट लीनियर मॉड्यूल सिस्टम
- टाइमिंग बेल्ट गैन्ट्री सिस्टम
- अक्ष संयोजन और संरचनात्मक व्यवस्था
- मल्टी-एक्सिस सिस्टम में लोड वितरण
- मोटर व्यवस्था और ट्रांसमिशन लेआउट
- मल्टी-एक्सिस मोशन के लिए केबल प्रबंधन
- तुल्यकालन और गति नियंत्रण
- मल्टी-एक्सिस कॉन्फ़िगरेशन डिज़ाइन प्रक्रिया
- सामान्य डिज़ाइन गलतियाँ
- अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों
- निष्कर्ष
मल्टी-एक्सिस टाइमिंग बेल्ट लीनियर मॉड्यूल सिस्टम क्या है?
एक बहु-अक्ष टाइमिंग बेल्ट रैखिक मॉड्यूल प्रणाली एक पेलोड को कई दिशाओं में स्थानांतरित करने के लिए दो या दो से अधिक रैखिक गति अक्षों को जोड़ती है। प्रत्येक मॉड्यूल आम तौर पर एक सीधी धुरी के साथ गति प्रदान करता है, जबकि पूरा तंत्र दो-आयामी या तीन-आयामी स्थिति क्षमता बनाता है।
उदाहरण के लिए, एक एक्स-अक्ष मॉड्यूल क्षैतिज यात्रा प्रदान कर सकता है, जबकि इसके कैरिज पर लगा दूसरा मॉड्यूल वाई-अक्ष गति प्रदान करता है। ऊर्ध्वाधर Z-अक्ष जोड़ने से एक तीन-अक्ष प्रणाली बनती है जो किसी उपकरण, सेंसर, ग्रिपर या वर्कपीस को विभिन्न निर्देशांक पर स्थित करने में सक्षम होती है।
टाइमिंग बेल्ट मॉड्यूल आमतौर पर मल्टी-एक्सिस सिस्टम के लिए चुने जाते हैं क्योंकि वे प्रदान करते हैं:
- उच्च रैखिक गति
- लंबी उपलब्ध यात्रा
- अपेक्षाकृत कम गतिमान द्रव्यमान
- लचीली मोटर माउंटिंग दिशाएँ
- सर्वो या स्टेपर मोटर्स के साथ सरल एकीकरण
- बार-बार स्थानांतरण और स्थिति चक्र के लिए अच्छी उपयुक्तता
हालाँकि, टाइमिंग बेल्ट सिस्टम को आम तौर पर उन अनुप्रयोगों के लिए चुना जाता है जो अत्यधिक उच्च थ्रस्ट या अल्ट्रा-फाइन पोजिशनिंग सटीकता के बजाय गति, स्ट्रोक और चक्र समय को प्राथमिकता देते हैं।
सामान्य मल्टी-एक्सिस कॉन्फ़िगरेशन
सबसे आम टाइमिंग बेल्ट रैखिक मॉड्यूल संयोजन XY, XZ, XYZ और गैन्ट्री कॉन्फ़िगरेशन हैं। सही संरचना आवश्यक गति दिशाओं, कार्यशील लिफाफे, पेलोड अभिविन्यास और मशीन लेआउट पर निर्भर करती है।
| विन्यास | गति दिशाएँ | विशिष्ट संरचना | सामान्य अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| एक्सवाई प्रणाली | क्षैतिज और पार्श्व | एक धुरी दूसरी धुरी की गाड़ी पर आरूढ़ होती है | वितरण, निरीक्षण, छँटाई और समतलीय स्थिति |
| एक्सज़ेड प्रणाली | क्षैतिज और लंबवत | ऊर्ध्वाधर अक्ष क्षैतिज यात्रा अक्ष पर स्थापित है | चुनना और रखना, लोड करना, उतारना और ढेर लगाना |
| XYZ प्रणाली | त्रि-आयामी गति | तीन लंबवत अक्ष क्रम में संयुक्त | असेंबली, परीक्षण, हैंडलिंग और स्वचालित प्रसंस्करण |
| गैन्ट्री प्रणाली | वैकल्पिक ऊर्ध्वाधर अक्ष के साथ बड़े क्षेत्र की क्षैतिज गति | क्रॉसबीम दो समानांतर अक्षों द्वारा समर्थित है | बड़े प्रारूप की हैंडलिंग, पैलेटाइजिंग और मशीन लोडिंग |
XY टाइमिंग बेल्ट लीनियर मॉड्यूल सिस्टम
एक XY प्रणाली दो लंबवत क्षैतिज दिशाओं में गति प्रदान करती है। यह समतल कार्य क्षेत्रों के लिए सबसे आम बहु-अक्ष व्यवस्थाओं में से एक है।
निचली धुरी को आम तौर पर एक्स-अक्ष कहा जाता है और ऊपरी वाई-अक्ष का समर्थन करता है। Y-अक्ष को X-अक्ष गाड़ी पर स्थापित किया गया है, इसलिए Y-अक्ष, इसकी मोटर, टूलींग और पेलोड का पूरा द्रव्यमान X-अक्ष पर एक गतिमान भार बन जाता है।
विशिष्ट XY संरचना
एक मानक XY व्यवस्था में शामिल हैं:
- एक लॉन्ग-स्ट्रोक एक्स-अक्ष मॉड्यूल
- एक Y-अक्ष मॉड्यूल X-अक्ष पर लंबवत स्थापित किया गया है
- दो अक्षों के बीच एक कनेक्शन प्लेट
- एक्स-अक्ष और वाई-अक्ष गति के लिए अलग-अलग मोटरें
- चलती ऊपरी धुरी के लिए एक केबल वाहक
- समन्वित दो-अक्ष स्थिति के लिए एक नियंत्रक
XY सिस्टम डिज़ाइन संबंधी विचार
निचले एक्स-अक्ष का चयन केवल बाहरी पेलोड के बजाय कुल गतिशील द्रव्यमान के अनुसार किया जाना चाहिए। इस कुल में वाई-अक्ष बॉडी, कैरिज, मोटर, कनेक्शन प्लेट, केबल कैरियर, टूलींग और वर्कपीस शामिल हैं।
वाई-अक्ष की लंबाई एक्स-अक्ष गाड़ी पर एक क्षणिक भार भी बनाती है। जब Y-अक्ष लंबा हो या जब पेलोड सहायक गाड़ी से दूर स्थित हो तो एक विस्तृत माउंटिंग प्लेट, दोहरी गाइड संरचना या दो समानांतर एक्स-अक्ष मॉड्यूल की आवश्यकता हो सकती है।
XY टाइमिंग बेल्ट प्लेटफ़ॉर्म का उपयोग आमतौर पर एक आयताकार कार्य क्षेत्र पर वितरण, दृश्य निरीक्षण, अंकन, छँटाई, स्कैनिंग और स्वचालित स्थिति के लिए किया जाता है।
XZ टाइमिंग बेल्ट लीनियर मॉड्यूल सिस्टम
एक XZ प्रणाली क्षैतिज गति को ऊर्ध्वाधर गति के साथ जोड़ती है। इसका व्यापक रूप से पिक-एंड-प्लेस उपकरण, सामग्री लोडिंग सिस्टम, स्टैकिंग इकाइयों और ट्रांसफर तंत्र में उपयोग किया जाता है।
X-अक्ष सामान्यतः संपूर्ण Z-अक्ष को क्षैतिज रूप से घुमाता है। Z-अक्ष ग्रिपर, सक्शन कप, टूल या पेलोड को ऊपर या नीचे करता है।
लंबवत अक्ष लोड आवश्यकताएँ
Z-अक्ष को त्वरण और प्रक्रिया बलों के अलावा गुरुत्वाकर्षण पर भी काबू पाना होगा। इसलिए आवश्यक मोटर टॉर्क की गणना चलती द्रव्यमान, चरखी त्रिज्या, त्वरण, ट्रांसमिशन दक्षता और सुरक्षा कारक से की जानी चाहिए।
ऊर्ध्वाधर टाइमिंग बेल्ट अक्ष की भी आवश्यकता हो सकती है:
- बिजली हानि के दौरान गिरने से रोकने के लिए एक ब्रेक मोटर
- भारी गतिशील भार के लिए एक प्रतिसंतुलन तंत्र
- एक यांत्रिक रोक या गिरने से रोकने वाला उपकरण
- एक उपयुक्त होमिंग और सीमा सेंसर व्यवस्था
- निचली यात्रा सीमा के निकट एक नियंत्रित मंदी की रणनीति
ऊर्ध्वाधर अक्ष स्थापना दिशा
Z-अक्ष को मॉड्यूल बॉडी के हिलने-डुलने के साथ या गाड़ी के हिलने-डुलने के साथ लगाया जा सकता है। एक चलती-फिरती बॉडी व्यवस्था उपकरण और गाइड संरचना के बीच कैंटिलीवर की दूरी को कम कर सकती है, जबकि एक चलती-फिरती गाड़ी की व्यवस्था स्थापना को सरल बना सकती है।
सही विधि आवश्यक स्ट्रोक, टूलींग आकार, उपलब्ध स्थान और पल भार पर निर्भर करती है। ऊर्ध्वाधर अक्ष व्यावहारिक रूप से उतना ही सघन और हल्का रहना चाहिए क्योंकि इसका पूरा द्रव्यमान क्षैतिज अक्ष द्वारा वहन किया जाता है।
XYZ टाइमिंग बेल्ट लीनियर मॉड्यूल सिस्टम
एक XYZ प्रणाली तीन लंबवत दिशाओं के साथ गति प्रदान करती है और एक उपकरण या वर्कपीस को त्रि-आयामी कार्यशील मात्रा में स्थित कर सकती है।
एक विशिष्ट संरचना आधार के रूप में एक लंबे एक्स-अक्ष का उपयोग करती है, एक्स-अक्ष गाड़ी पर एक वाई-अक्ष और वाई-अक्ष गाड़ी पर एक जेड-अक्ष लगाया जाता है। मशीन के फ्रेम और काम करने की दिशा के आधार पर अन्य व्यवस्थाएँ भी संभव हैं।
अक्ष पदानुक्रम
अक्ष पदानुक्रम महत्वपूर्ण है क्योंकि प्रत्येक निचले स्तर का अक्ष अपने ऊपर स्थापित सभी अक्षों को वहन करता है। एक पारंपरिक स्टैक्ड XYZ व्यवस्था में:
- Z-अक्ष उपकरण और पेलोड वहन करता है।
- Y-अक्ष Z-अक्ष, उपकरण और पेलोड वहन करता है।
- एक्स-अक्ष में वाई-अक्ष, जेड-अक्ष, मोटर, टूलींग, केबल और पेलोड होता है।
परिणामस्वरूप, आधार अक्ष को आमतौर पर उच्चतम भार क्षमता और संरचनात्मक कठोरता की आवश्यकता होती है। इसके लिए ऊपरी अक्षों की तुलना में बड़ी मोटर या मजबूत मॉड्यूल श्रृंखला की भी आवश्यकता हो सकती है।
गतिमान द्रव्यमान को कम करना
गतिमान द्रव्यमान को कम करने से त्वरण, चक्र समय और स्थिति स्थिरता में सुधार होता है। सामान्य तरीकों में शामिल हैं:
- ऊपरी अक्षों के लिए कॉम्पैक्ट मॉड्यूल का उपयोग करना
- ब्रैकट भार को कम करने वाली स्थिति में मोटर लगाना
- हल्के एल्यूमीनियम कनेक्शन प्लेटों का उपयोग करना
- अनावश्यक टूलींग द्रव्यमान को कम करना
- सबसे छोटे व्यावहारिक ऊपरी-अक्ष स्ट्रोक का चयन करना
- चलती असेंबली से स्थिर विद्युत घटकों को अलग करना
सबसे तेज़ मॉड्यूल हमेशा सर्वोत्तम विकल्प नहीं होता है. संपूर्ण प्रणाली को कुल गतिमान द्रव्यमान, कठोरता और आवश्यक चक्र समय के लिए अनुकूलित किया जाना चाहिए।
टाइमिंग बेल्ट गैन्ट्री सिस्टम
गैन्ट्री सिस्टम मशीन फ्रेम के दो किनारों द्वारा समर्थित क्रॉसबीम का उपयोग करता है। यह बड़े कार्य क्षेत्रों, लंबे स्ट्रोक और अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहां चलती पुल को एक विस्तृत क्षेत्र में स्थिर रहना चाहिए।
गैन्ट्री एक संचालित अक्ष और एक निष्क्रिय समर्थन अक्ष, या दो स्वतंत्र रूप से संचालित समानांतर अक्षों का उपयोग कर सकती है। सही व्यवस्था अवधि, पेलोड, त्वरण और आवश्यक स्थिति प्रदर्शन पर निर्भर करती है।
सिंगल-ड्राइव गैन्ट्री कॉन्फ़िगरेशन
सिंगल-ड्राइव गैन्ट्री में, एक मोटर एक सामान्य शाफ्ट, टाइमिंग बेल्ट या ट्रांसमिशन सिस्टम जैसे यांत्रिक कनेक्शन के माध्यम से दोनों तरफ चलती है। यह यांत्रिक तुल्यकालन प्रदान करता है और नियंत्रण को सरल बना सकता है।
क्रॉसबीम में मरोड़ वाले विरूपण और कोणीय मिसलिग्न्मेंट को रोकने के लिए यांत्रिक कनेक्शन पर्याप्त रूप से कठोर होना चाहिए।
डुअल-ड्राइव गैन्ट्री कॉन्फ़िगरेशन
डुअल-ड्राइव गैन्ट्री में, प्रत्येक पक्ष की अपनी मोटर और ड्राइव प्रणाली होती है। नियंत्रक दोनों अक्षों को उनकी स्थिति की निगरानी करते हुए एक साथ चलने का आदेश देता है।
डुअल-ड्राइव सिस्टम विस्तृत गैन्ट्री, लंबे स्ट्रोक और उच्च गतिशील भार के लिए उपयुक्त हैं, लेकिन उन्हें सावधानीपूर्वक होमिंग, संरेखण और सिंक्रनाइज़ेशन की आवश्यकता होती है। दोनों पक्षों के बीच स्थिति का अंतर क्रॉसबीम को मोड़ सकता है, गाइडों को अधिभारित कर सकता है या तंत्र को जाम कर सकता है।
गैन्ट्री क्रॉसबीम डिज़ाइन
क्रॉसबीम को त्वरण के दौरान झुकने और मरोड़ का विरोध करना चाहिए। इसकी कठोरता बीम प्रोफ़ाइल, असमर्थित स्पैन, टूलींग स्थिति और पेलोड पर निर्भर करती है।
एक हल्का बीम त्वरण में सुधार करता है, लेकिन अपर्याप्त कठोरता कंपन और स्थिति त्रुटि पैदा कर सकती है। इसलिए बीम को स्थैतिक विक्षेपण और गतिशील प्रतिक्रिया दोनों के अनुसार डिजाइन किया जाना चाहिए।
अक्ष संयोजन और संरचनात्मक व्यवस्था
मल्टी-एक्सिस मॉड्यूल को केवल उपलब्ध माउंटिंग छेद के अनुसार संयोजित नहीं किया जाना चाहिए। कुल्हाड़ियों के बीच कनेक्शन को पर्याप्त कठोरता, संरेखण और समर्थन प्रदान करना चाहिए।
कनेक्शन प्लेट डिज़ाइन
कनेक्शन प्लेटों का उपयोग एक अक्ष को दूसरे अक्ष पर माउंट करने के लिए किया जाता है। एक उपयुक्त प्लेट में यह होना चाहिए:
- एक समतल माउंटिंग सतह प्रदान करें
- भार को पूरी गाड़ी में बाँट दो
- अनावश्यक ओवरहैंग को कम करें
- त्वरण के तहत झुकने का विरोध करें
- मोटर, सेंसर और केबल स्थापना की अनुमति दें
- संयोजन और रखरखाव के लिए पहुंच प्रदान करें
बहुत मोटी प्लेटें गतिशील द्रव्यमान बढ़ाती हैं, जबकि पतली प्लेटें विकृत हो सकती हैं। प्लेट की मोटाई और सुदृढीकरण का चयन भार और कैंटिलीवर दूरी के अनुसार किया जाना चाहिए।
मॉड्यूल ओरिएंटेशन
एक मॉड्यूल को क्षैतिज, लंबवत, इसके किनारे पर या उल्टे अभिविन्यास में स्थापित किया जा सकता है। हालाँकि, स्वीकार्य पेलोड और मोमेंट क्षमता बढ़ते दिशा के साथ बदल सकती है।
डिज़ाइनर को केवल सामान्य पेलोड मान पर निर्भर रहने के बजाय वास्तविक इंस्टॉलेशन ओरिएंटेशन के लिए रेडियल लोड, अक्षीय लोड और मोमेंट लोड को सत्यापित करना चाहिए।
मल्टी-एक्सिस सिस्टम में लोड वितरण
लोड गणना मल्टी-एक्सिस डिज़ाइन के सबसे महत्वपूर्ण भागों में से एक है। निचली धुरी केवल वर्कपीस को नहीं ले जाती है। यह अपने ऊपर स्थापित संपूर्ण गतिशील असेंबली को वहन करता है।
कुल चल भार
कुल गतिशील भार में शामिल हो सकते हैं:
- ऊपरी रैखिक मॉड्यूल
- सर्वो या स्टेपर मोटर
- गियरबॉक्स और कपलिंग
- कनेक्शन प्लेट और ब्रैकेट
- केबल वाहक और केबल
- सेंसर और वायवीय घटक
- टूलींग समाप्त करें
- परिवहन किया गया वर्कपीस
इस कुल द्रव्यमान का उपयोग त्वरण बल, आवश्यक मोटर टॉर्क और गतिशील लोडिंग की गणना करते समय किया जाना चाहिए।
क्षण भार
मोमेंट लोड तब होता है जब गुरुत्वाकर्षण का पेलोड केंद्र गाड़ी या गाइड केंद्र से ऑफसेट होता है। लंबी ऊपरी कुल्हाड़ियाँ और कैंटिलीवर टूलींग महत्वपूर्ण पिचिंग, जम्हाई या रोलिंग क्षण बना सकते हैं।
आघूर्ण भार को निम्न द्वारा कम किया जा सकता है:
- पेलोड को गाइड सेंटर के करीब ले जाना
- चौड़ी गाड़ी का उपयोग करना
- गाइड ब्लॉकों के बीच की दूरी बढ़ाना
- दो समानांतर समर्थन अक्षों का उपयोग करना
- ब्रैकट की लंबाई को छोटा करना
- ऊपरी-अक्ष द्रव्यमान को कम करना
गतिज भारण
त्वरण और मंदी ऐसे बल बनाते हैं जो स्थैतिक भार से कहीं अधिक हो सकते हैं। एक प्रणाली जो कम गति पर सुचारू रूप से चलती है, उच्च त्वरण पर संचालित होने पर कंपन, विचलन या स्थिति स्थिरता खो सकती है।
इसलिए चयनित मॉड्यूल का मूल्यांकन इच्छित गति, त्वरण, कर्तव्य चक्र और आपातकालीन-रोक स्थितियों के तहत किया जाना चाहिए।
मोटर व्यवस्था और ट्रांसमिशन लेआउट
मोटर प्लेसमेंट सिस्टम आकार, मूविंग मास, केबल रूटिंग और रखरखाव पहुंच को प्रभावित करता है। टाइमिंग बेल्ट मॉड्यूल अक्सर मोटरों को सीधे, समानांतर में या मुड़ी हुई रिटर्न व्यवस्था के माध्यम से स्थापित करने की अनुमति देते हैं।
चलती मोटर व्यवस्था
जब एक मोटर को ऊपरी गतिमान अक्ष पर स्थापित किया जाता है, तो इसका द्रव्यमान इसके नीचे प्रत्येक सहायक अक्ष द्वारा ले जाया जाता है। इससे निचली धुरी की आवश्यक भार क्षमता और मोटर टॉर्क बढ़ जाता है।
चलती मोटर व्यवस्था यांत्रिक रूप से सरल है, लेकिन उन्हें लचीली शक्ति और एनकोडर केबल की आवश्यकता होती है।
स्थिर मोटर व्यवस्था
कुछ यांत्रिक लेआउट मोटर को स्थिर रहने की अनुमति देते हैं जबकि अक्ष संरचना चलती है। यह गतिमान द्रव्यमान और केबल की गति को कम कर सकता है, लेकिन इसके लिए अधिक जटिल बेल्ट पथ, शाफ्ट सिस्टम या ट्रांसमिशन व्यवस्था की आवश्यकता हो सकती है।
मोटर ओरिएंटेशन
मोटर ओरिएंटेशन का चयन इसके अनुसार किया जाना चाहिए:
- उपलब्ध स्थापना स्थान
- निकटवर्ती अक्षों से टकराने का जोखिम
- रखरखाव पहुंच
- केबल मोड़ त्रिज्या
- धूल, शीतलक या प्रक्रिया मलबे से सुरक्षा
- गुरुत्वाकर्षण का सिस्टम केंद्र
मोटर को ऐसी स्थिति में नहीं रखा जाना चाहिए जहां यह अनावश्यक रूप से ब्रैकट की दूरी बढ़ा दे या कार्य क्षेत्र में हस्तक्षेप करे।
मल्टी-एक्सिस मोशन के लिए केबल प्रबंधन
कुल्हाड़ियों की संख्या बढ़ने पर केबल रूटिंग अधिक जटिल हो जाती है। प्रत्येक चलती धुरी को मोटर पावर केबल, एनकोडर केबल, सेंसर तार, वायवीय ट्यूब, वैक्यूम लाइन या संचार केबल की आवश्यकता हो सकती है।
केबल कैरियर चयन
एक केबल कैरियर में पर्याप्त आंतरिक स्थान और एक मोड़ त्रिज्या होना चाहिए जो सभी स्थापित केबलों और ट्यूबों की आवश्यकताओं को पूरा करता हो। कैरियर को अधिक भरने से घर्षण बढ़ सकता है और केबल का जीवन छोटा हो सकता है।
विद्युत हस्तक्षेप और घर्षण को कम करने के लिए जहां आवश्यक हो, विभिन्न केबल प्रकारों को अलग किया जाना चाहिए।
नेस्टेड केबल मूवमेंट
XYZ प्रणाली में, Z-अक्ष केबल Y-अक्ष के साथ घूम सकते हैं, जबकि Y-अक्ष केबल X-अक्ष के साथ घूम सकते हैं। यह केबल मूवमेंट के कई स्तर बनाता है।
केबल रूटिंग की योजना असेंबली के बाद जोड़ने के बजाय यांत्रिक डिजाइन चरण के दौरान बनाई जानी चाहिए। प्रत्येक अक्ष के लिए उपयुक्त निश्चित बिंदु, गतिमान बिंदु, मोड़ दिशाएं और सर्विस लूप परिभाषित किए जाने चाहिए।
केबल संबंधी समस्याओं से बचना
- केबलों को तेज किनारों से रगड़ने न दें।
- न्यूनतम मोड़ त्रिज्या से अधिक न हो.
- कनेक्टर्स को लगातार झुकने वाले अनुभागों के अंदर न रखें।
- बिना मूल्यांकन के एक ही गतिशील पथ में लचीली और गैर-लचीली केबलों को न मिलाएं।
- स्थिर और गतिशील दोनों कनेक्शन बिंदुओं पर तनाव से राहत प्रदान करें।
- जांचें कि केबल वाहक कार्य क्षेत्र में प्रवेश नहीं करता है।
तुल्यकालन और गति नियंत्रण
मल्टी-एक्सिस सिस्टम को एक नियंत्रक की आवश्यकता होती है जो कई मोटरों को समन्वयित करने में सक्षम हो। आवश्यक नियंत्रण स्तर इस बात पर निर्भर करता है कि अक्ष स्वतंत्र रूप से, क्रमिक रूप से या एक साथ परिभाषित पथ पर चलते हैं या नहीं।
स्वतंत्र अक्ष गति
सरल स्थानांतरण उपकरण में, एक धुरी अगली धुरी के शुरू होने से पहले अपनी गति पूरी कर सकती है। यह नियंत्रण जटिलता को कम करता है और बुनियादी लोडिंग और अनलोडिंग चक्रों के लिए पर्याप्त हो सकता है।
अंतर्वेशित गति
वितरण, काटने, स्कैनिंग और समोच्च-निम्नलिखित अनुप्रयोगों को एक साथ चलने के लिए दो या तीन अक्षों की आवश्यकता हो सकती है। नियंत्रक को आवश्यक गति और पथ सटीकता बनाए रखते हुए रैखिक या गोलाकार प्रक्षेप करना चाहिए।
डुअल-एक्सिस गैन्ट्री सिंक्रोनाइज़ेशन
एक दोहरी-ड्राइव गैन्ट्री को समान स्थिति बनाए रखने के लिए दोनों समानांतर अक्षों की आवश्यकता होती है। नियंत्रक मास्टर-स्लेव नियंत्रण, इलेक्ट्रॉनिक गियरिंग या गैन्ट्री सिंक्रनाइज़ेशन फ़ंक्शन का उपयोग कर सकता है।
दोनों पक्षों के पास उपयुक्त होमिंग सेंसर या संदर्भ प्रक्रियाएं होनी चाहिए। नियंत्रण प्रणाली को निम्नलिखित त्रुटि की भी निगरानी करनी चाहिए ताकि अत्यधिक गलत संरेखण से संरचना को नुकसान पहुंचने से पहले मशीन रुक सके।
मल्टी-एक्सिस कॉन्फ़िगरेशन डिज़ाइन प्रक्रिया
एक व्यवस्थित डिज़ाइन प्रक्रिया ओवरसाइज़िंग, अपर्याप्त कठोरता और एकीकरण समस्याओं को रोकने में मदद करती है।
- कार्यशील लिफाफे को परिभाषित करें।सुरक्षा मार्जिन और उपकरण आयामों सहित आवश्यक एक्स, वाई और जेड यात्रा निर्धारित करें।
- पेलोड को परिभाषित करें.वर्कपीस, टूलींग, ब्रैकेट और ऊपरी अक्षों के द्रव्यमान और गुरुत्वाकर्षण के केंद्र की गणना करें।
- अक्ष पदानुक्रम का चयन करें.तय करें कि कौन सी धुरी दूसरों का समर्थन करती है और प्रत्येक धुरी पर कुल गतिमान द्रव्यमान की पहचान करें।
- गतिशील आवश्यकताओं की गणना करें.गति, त्वरण, मंदी, यात्रा समय और चक्र समय निर्धारित करें।
- लोड और मोमेंट क्षमता की जांच करें.रेडियल भार, अक्षीय भार और पिचिंग, जम्हाई और रोलिंग क्षणों का मूल्यांकन करें।
- मॉड्यूल का आकार चुनें.उपयुक्त प्रोफ़ाइल, गाइड संरचना, बेल्ट आकार, गाड़ी की लंबाई और मोटर क्षमता चुनें।
- कनेक्शन घटकों को डिज़ाइन करें।उपयुक्त समतलता के साथ कठोर माउंटिंग प्लेट, ब्रैकेट और क्रॉसबीम बनाएं।
- मोटर पोजीशन की योजना बनाएं.स्थान, टकराव निकासी, केबल रूटिंग और रखरखाव पहुंच की पुष्टि करें।
- केबल प्रबंधन की योजना बनाएं.केबल वाहक, मोड़ त्रिज्या, रूटिंग दिशाएं और निश्चित बिंदु चुनें।
- नियंत्रण विधि को परिभाषित करें।स्वतंत्र गति, प्रक्षेप या गैन्ट्री सिंक्रनाइज़ेशन आवश्यकताओं की पुष्टि करें।
- मशीन फ़्रेम का सत्यापन करें.सुनिश्चित करें कि आधार और समर्थन संरचना पर्याप्त रूप से कठोर और समतल है।
- संपूर्ण सिस्टम का परीक्षण करें.त्वरण और चक्र दर को धीरे-धीरे बढ़ाने से पहले कम गति पर कमीशन करें।
सामान्य डिज़ाइन गलतियाँ
केवल बाहरी पेलोड की गणना
ऊपरी अक्षों, मोटरों और कनेक्शन प्लेटों के द्रव्यमान को नजरअंदाज करने से सहायक अक्ष का आकार छोटा हो सकता है। संपूर्ण चलती असेंबली को लोड गणना में शामिल किया जाना चाहिए।
क्षण भर के भार को नजरअंदाज करना
एक पेलोड रेटेड द्रव्यमान के भीतर हो सकता है लेकिन फिर भी स्वीकार्य क्षण से अधिक हो सकता है क्योंकि यह कैरिज सेंटर से दूर स्थित है।
अपर्याप्त रूप से कठोर कनेक्शन प्लेट का उपयोग करना
एक लचीली प्लेट स्थिति स्थिरता को कम कर सकती है, भले ही रैखिक मॉड्यूल स्वयं पर्याप्त रूप से कठोर हों।
शीर्ष पर एक भारी अक्ष स्थापित करना
अनावश्यक रूप से बड़ी ऊपरी धुरी प्रत्येक निचली धुरी के भार और मोटर आवश्यकताओं को बढ़ाती है। जब भी संभव हो ऊपरी कुल्हाड़ियों को कॉम्पैक्ट रखा जाना चाहिए।
केबल रूटिंग की योजना बहुत देर से बनाई जा रही है
मैकेनिकल असेंबली के बाद केबल कैरियर जोड़ने से उपलब्ध स्ट्रोक कम हो सकता है, हस्तक्षेप पैदा हो सकता है या केबल को अनुपयुक्त मोड़ त्रिज्या में मजबूर किया जा सकता है।
गैन्ट्री संरेखण की अनदेखी
समानांतर गैन्ट्री कुल्हाड़ियों को सटीक रूप से स्थापित किया जाना चाहिए। खराब संरेखण से गाइड प्रतिरोध, बेल्ट लोड और मोटर करंट बढ़ जाता है।
अत्यधिक त्वरण का उपयोग करना
मोटर में पर्याप्त शक्ति होने पर भी उच्च त्वरण कंपन, फ्रेम विक्षेपण, बेल्ट दोलन और स्थिति स्थिरता का नुकसान पैदा कर सकता है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों
क्या टाइमिंग बेल्ट रैखिक मॉड्यूल का उपयोग XYZ सिस्टम के लिए किया जा सकता है?
हाँ। टाइमिंग बेल्ट मॉड्यूल का व्यापक रूप से XYZ सिस्टम में उपयोग किया जाता है जिसके लिए लंबी यात्रा, उच्च गति और मध्यम स्थिति सटीकता की आवश्यकता होती है। आधार अक्ष का आकार सभी ऊपरी अक्षों, टूलींग और पेलोड के पूर्ण द्रव्यमान के अनुरूप होना चाहिए।
किस अक्ष की भार क्षमता सबसे अधिक होनी चाहिए?
एक पारंपरिक स्टैक्ड सिस्टम में, सबसे कम सहायक अक्ष को आमतौर पर उच्चतम भार क्षमता की आवश्यकता होती है क्योंकि यह सभी ऊपरी अक्षों और गतिशील घटकों को वहन करती है।
दो समानांतर अक्षों का उपयोग कब किया जाना चाहिए?
जब क्रॉसबीम चौड़ा होता है, तो दो समानांतर अक्षों की आवश्यकता हो सकती है, पेलोड एक बड़ा क्षण बनाता है, या एक एकल गाड़ी पर्याप्त समर्थन और कठोरता प्रदान नहीं कर सकती है।
क्या डुअल-ड्राइव गैन्ट्री को सिंक्रोनाइज़ेशन नियंत्रण की आवश्यकता है?
हाँ। होमिंग और ऑपरेशन के दौरान दो स्वतंत्र रूप से संचालित पक्षों को सिंक्रनाइज़ रहना चाहिए। नियंत्रक को स्थिति अंतर की निगरानी करनी चाहिए और यदि स्वीकार्य विचलन पार हो जाता है तो सिस्टम को बंद कर देना चाहिए।
क्या टाइमिंग बेल्ट मॉड्यूल को ऊर्ध्वाधर Z-अक्ष के रूप में उपयोग किया जा सकता है?
हां, लेकिन मोटर को गुरुत्वाकर्षण पर काबू पाना होगा और सिस्टम में उपयुक्त पावर-ऑफ सुरक्षा शामिल होनी चाहिए, जैसे ब्रेक मोटर, काउंटरबैलेंस या मैकेनिकल गिरने-रोकथाम उपकरण।
गतिशील द्रव्यमान को कैसे कम किया जा सकता है?
छोटे ऊपरी-अक्ष मॉड्यूल, हल्के कनेक्शन प्लेट, कॉम्पैक्ट टूलींग, उपयुक्त मोटर स्थिति और सबसे छोटे व्यावहारिक ऊपरी-अक्ष स्ट्रोक का उपयोग करें।
क्या टाइमिंग बेल्ट मल्टी-एक्सिस सिस्टम सटीक मशीनिंग के लिए उपयुक्त हैं?
वे कई स्वचालित स्थिति, स्थानांतरण, वितरण, निरीक्षण और प्रबंधन कार्यों के लिए उपयुक्त हैं। बहुत अधिक कठोरता, भारी काटने वाले बल या अल्ट्रा-फाइन पोजिशनिंग की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों को इसके बजाय बॉल स्क्रू या रैखिक मोटर सिस्टम की आवश्यकता हो सकती है।
निष्कर्ष
हाई-स्पीड ऑटोमेशन के लिए टाइमिंग बेल्ट लीनियर मॉड्यूल को लचीले XY, XZ, XYZ और गैन्ट्री मोशन सिस्टम में जोड़ा जा सकता है। सफल एकीकरण सही अक्ष पदानुक्रम का चयन करने, पूर्ण गतिमान भार की गणना करने, क्षण भार को नियंत्रित करने और पर्याप्त संरचनात्मक कठोरता प्रदान करने पर निर्भर करता है।
डिज़ाइन प्रक्रिया की शुरुआत से ही मोटर प्लेसमेंट, केबल रूटिंग और सिंक्रोनाइज़ेशन पर विचार किया जाना चाहिए। प्रत्येक अक्ष को अलग-अलग मानने के बजाय संपूर्ण तंत्र का मूल्यांकन करके, इंजीनियर स्थिर गति, कुशल चक्र समय और विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के साथ एक बहु-अक्ष प्रणाली का निर्माण कर सकते हैं।
