Hvorfor velge Cam Drive? Topp 5 fordeler med faste multi-stasjons roterende indeksere

Trenger du å velge mellom følgende tre kjørealternativer for din produksjonslinje innen industriell automasjon.

Servo Direct Drive– uendelig fleksibilitet, men høye kostnader og kompleks programmering

Pneumatisk indeksering– lavere kostnad, men begrenset presisjon

Cam Indexer– mekanisk pålitelighet med utmerket kostnad-ytelsesbalanse

For dedikerte produksjonslinjer som krever faste stasjoner-som 4, 6, 8 eller 16 stopp-Fast multi-stasjon Rotary Indexer(ofte kalt aCam Indexer) er fortsatt det mest passende valget. Fordi den kombinerer kostnad og ytelse, og har utmerkede mekaniske egenskaper som elektroniske kontrollsystemer ikke kan erstatte.

 

Den primære grunnen til å velge en kamindekser fremfor gir-drevne eller pneumatiske alternativer er dens mekaniske stivhet og posisjoneringsnøyaktighet.

Hva er Zero Backlash

I girkasser eller kjededrev, for å hindre fastkjøring, er det et gap mellom drivhjulet og det drevne giret. Dette gapet, kjent som tilbakeslag, resulterer i "spill" eller "slop" ved utgangen. Over tid øker slitasje dette gapet, og ødelegger nøyaktigheten.

Generelt sett bruker en-kameraindekserer av høy kvalitet en forhåndslastet mekanisme. Inngangsakselen har en globoidal eller tønne kam med en konisk ribbe som går i inngrep med kamfølgere (nålelagre) på utgangstårnet. Fordi ribben er avsmalnet og forhåndslastet- mot følgerne, er det null mekanisk klaring. Inngangen og utgangen er mekanisk låst sammen.

ytelsesberegninger

Hos Hansheng Automation definerer vi presisjon ved buesekunder (1 grad=3600 buesekunder). For eksempel resulterer en feil på 30 buesekunder på en dreieskive med en diameter på 300 mm i et posisjoneringsavvik på omtrent 0,02 mm ved kanten -tynnere enn et menneskehår.

Standard presisjon:Våre--roterende indeksere fra hyllevare leverer en repeterende posisjoneringsnøyaktighet på ±30 buesekunder. Dette er tilstrekkelig for 90 % av industrielle bruksområder, inkludert flaskefylling, putetrykk og generell montering.

Tilpasset presisjon:For krevende bruksområder som halvlederbinding eller optisk inspeksjon, tilbyr vi tilpasset sliping for å oppnå ±15 buesekunder.

I motsetning til servomotorer, som er avhengige av koderoppløsning og tilbakemeldingssløyfer for å "holde"-posisjon (ofte resulterer i mikro-dithering), låses en kamindekser mekanisk i hvileposisjonen. Når den er stoppet, er den bunnsolid.

Merk: For applikasjoner som krever absolutt repeterbarhet uten elektronisk "jakt", gir den forhåndsbelastede mekaniske strukturen til en kamindekser overlegen stabilitet.

Et av de mest oversett aspektene ved indeksering er bevegelsesprofilen. Hvordan bordet akselererer og bremser, påvirker direkte levetiden til maskinen og sikkerheten til produktet som transporteres.

Ulemper med trapesformet bevegelse

Mange grunnleggende servoprogrammer eller pneumatiske systemer bruker en "trapesformet" hastighetskurve (konstant akselerasjon). Selv om beregningen er enkel, vil kurven generere betydelige støt ved start- og endepunktene for bevegelsen (dvs. i øyeblikket av skiftende hastighetstrinn gjennomgår akselerasjonen en plutselig endring, noe som resulterer i ekstremt høy belastning). Dette manifesteres som fysisk påvirkning eller vibrasjon generert hver gang arbeidsbenken starter eller stopper.

Cam Advantage --- S-kurven

Faste roterende indeksere er maskinert med en spesifikk matematisk lov skåret direkte inn i stålkammen-vanligvisModifisert sinuskurve (S-kurve).

Denne bevegelsesloven sikrer at akselerasjonen starter ved null, bygger seg jevnt opp til topphastighet og avsmalner perfekt tilbake til null når den når hvilevinkelen. Det er ingen plutselige topper i kraft.

Ingen vibrasjoner:Den jevne overgangen forhindrer sjokkbelastninger, og lar indekseren oppnå syklushastigheter på opptil 200 indekser per minutt (avhengig av antall stasjoner og belastning).

Selv om high-servosystemer kan programmeres til å simulere S-formede kurver, krever dette kompleks innstilling og prosessering med høy båndbredde. For Can Indexer er det imidlertid ikke behov for ytterligere behandling, noe som er en unik maskinvarefordel.

I tungindustrisektorer som bilproduksjon eller maskinvarestempling, blir platespilleren ofte utsatt for betydelige ytre krefter under oppholdsfasen. For eksempel kan en pressestasjon utøve vertikal kraft, eller en naglestasjon kan utøve sidebelastninger.

Mekanisk struktur

Cam Indexer er helt forskjellig fra remdrift eller direkte drivsystemer når det gjelder strukturell integritet.

Utgangstårn:Utgangsflensen støttes av massive lagre med stor avstand (ofte kryss-rulle- eller koniske rullelager) designet for å håndtere høye aksiale og radielle momenter.

Låseeffekten:Under "dvele" (stopp)-fasen sitter den rette delen av kamribben mellom kamfølgerne. Dette skaper en mekanisk lås.

Sammenligning av lasthåndtering

Belter/kjeder:Høy elastisitet. Under belastning strekker de seg, og forårsaker posisjoneringsfeil.

Direktedrevne (DD) motorer:Selv om de er nøyaktige, er DD-motorer avhengige av magnetisk feltstyrke for å holde posisjonen. Hvis en ekstern kraft (som en boreoperasjon) overstiger motorens maksimale dreiemoment, vil motoren feile eller bevege seg.

Kameraindekser:En standard DF (Flange) serie indekser kan enkelt bære betydelige belastninger.

For eksempel inkluderer våre DF-110 modellspesifikasjoner:

• Aksial belastningskapasitet:Opptil 700 kgf (omtrent 7000N eller 1540 lbs) på utgående aksel
• Maksimalt indekseringsmomente:700 kgf·m, egnet for tunge-bruksoppgaver som montering av bildeler eller stemplingsstasjoner
• Ekstern akselbelastning:Opptil 480 kgf for periferinventar

Denne mekaniske styrken overstiger langt bånd-drevne eller direkte-drivsystemer av sammenlignbar størrelse, noe som gjør den best for applikasjoner som involverer maskineringskrefter under oppholdsfasen.

 

 

Et av de sterkeste argumentene for Cam Indexer er dens enkelhet i integrasjon.

Den "mekanisk programmerte" løsningen

Et servo-drevet roterende bord krever:

• En servomotor og drev.
• En PLS med bevegelseskontrollfunksjoner.
• Kabling for strøm- og kodertilbakemelding.
• Tid: Programmering av målsekvenser, definering av akselerasjons-/retardasjonsparametere, innstilling av PID-sløyfer og feilsøking etter feil.

I motsetning til dette er en fast multi-stasjon Rotary Indexer mekanisk programmert.

Hvis du kjøper en6-stasjons indekser, vil én omdreining av inngangsakselen alltid resultere i en 60-graders utgangsbevegelse.

Enkelhet i drift

For å kjøre en kamindekser trenger du ganske enkelt en standard AC-induksjonsmotor (med variabel frekvens for hastighetskontroll) eller en enkel girmotor.

Inngangen roterer kontinuerlig:Indekseren går automatisk.

Inndatasykluser:Bruk en enkel sensor på inngangsakselen for å fortelle motoren om å stoppe etter en syklus.

Fordelen med å spare tid ved å eliminere behovet for programmering og feilsøking. Det er ikke nødvendig å gjen-hjem maskinen etter et strømbrudd (kamposisjonen er absolutt). Denne enkelheten reduserer ingeniørtimer drastisk under igangkjøring og feilsøking av maskinen.

Når man beregner TCO, gjør kombinasjonen av en moderat innledende kjøpspris og nær-null vedlikeholdskostnader kamindekseren til et av de mest økonomiske valgene for lang-produksjon.

Hvordan beregner jeg riktig størrelse for applikasjonen min?

Dimensjonering avhenger av tre kritiske faktorer: det totale treghetsmomentet (masse og diameter på platespilleren din + armaturer), målindekseringshastigheten (sekunder per syklus) og det dynamiske dreiemomentet som kreves. Bruk av en underdimensjonert indekser kan føre til kamslitasje. Hansheng Automation tilbyr en gratis størrelsestjeneste-bare oppgi spesifikasjonene for platespilleren din, og ingeniørene våre vil beregne sikkerhetsfaktoren for deg.

Kan "Dwell Angle" justeres etter kjøp?

Nei. Dvelvinkelen (f.eks. 90 graders indeks, 270 graders stans) er permanent slipt inn i stålkammen. Hvis søknaden din krever å endre timingen ofte, vennligst kontakt oss under designfasen.

Hva skjer hvis indekseren utvikler spill (backlash) over år med bruk?

Kameraindeksere av-kvalitet har en eksentrisk justeringsmekanisme. Hvis det oppstår mindre slitasje etter år med mye bruk, kan inngangsakselhuset roteres litt for å flytte kammen nærmere følgerne, og effektivt eliminere gapet og gjenopprette tilstanden "null tilbakeslag" uten å bytte ut enheten.

De tre kjøremetodene som er nevnt i artikkelen har hver sine fordeler, men for stor-produksjon er Fixed Multi-Station Rotary Indexer det bedre valget når det gjelder kostnader og ytelse. Nedenfor gir Hansheng en sammenligningstabell for referanse.

Forslag
Velg kameraindeksere for: automatiserte monteringsmaskiner, emballasjelinjer (fylling/lokk), putetrykk, ultralydsveising og farmasøytisk inspeksjon.

Velg Servo for: CNC maskineringssentre eller fleksible linjer der produktavstanden endres ofte.

Hos Hansheng Automation er vi spesialister på å beregne den perfekte indekseringsstørrelsen for dine last- og hastighetskrav. Enten du trenger den kraftige-DF Flange-serien eller den allsidige DS-akselserien, er ingeniørene våre klare til å hjelpe.

Kontakt oss

• ISO 230-2:2014 (Referert for våre ±30 bue-sekunders teststandarder).
• Rothbart, HA (2004). Kameradesignhåndbok. McGraw-Hill Education.
• AGMA (American Gear Manufacturers Association): Standarder for smøring av industrielle lukkede girdrev.