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Feb 18, 2024

Uma introdução ao plug

Se você constrói máquinas, provavelmente trabalha com atuadores e estágios de posicionamento todos os dias. Mas você realmente obtém o melhor desempenho ou o menor custo de propriedade com esses dispositivos de movimento? A resposta

Se você constrói máquinas, provavelmente trabalha com atuadores e estágios de posicionamento todos os dias. Mas você realmente obtém o melhor desempenho ou o menor custo de propriedade com esses dispositivos de movimento? A resposta pode não ser o que você espera.

Mike Everman, CTO, | Bell-Everman

Se você constrói máquinas, provavelmente trabalha com atuadores e estágios de posicionamento todos os dias. Mas você realmente obtém o melhor desempenho ou o menor custo de propriedade com esses dispositivos de movimento? A resposta pode não ser o que você espera.

Com muita frequência, os engenheiros pensam nos estágios ou atuadores como apenas mais um item na lista de materiais. Contanto que o dispositivo de movimento atenda nominalmente aos requisitos desejados de posicionamento, força, carga útil, velocidade e custo, ele estará pronto para uso.

Com requisitos de movimento simples, esta abordagem para a seleção do estágio ou do atuador pode produzir resultados aceitáveis. No entanto, máquinas com requisitos complexos de movimento mecânico se beneficiarão de uma estratégia de projeto de movimento incorporada. Em vez de uma coleção de componentes eletromecânicos, que podem ou não funcionar bem juntos, os sistemas de movimento incorporados funcionam como verdadeiros subsistemas de máquinas plug-and-play.

Os sistemas de movimento incorporados são projetados para caber em um espaço físico predefinido em uma máquina e se conectar ao sistema de controle de movimento da máquina, prontos para aceitar comandos de uma interface de computador de alto nível, cartão de controle ou PLC. Na sua forma mais simples, os sistemas de movimento incorporados podem consistir em pouco mais que um estágio ou atuador que foi conectorizado para facilitar a instalação imediata. Na sua forma mais complexa, esses subsistemas de movimento estendem-se desde a pinagem até a carga útil. Eles abrangem não apenas o próprio dispositivo de movimento, mas também tudo o que ele carrega.

Os estágios rotativos ServoBelt são normalmente usados ​​para aplicações de posicionamento de precisão, mas também são uma plataforma de movimento ideal para uma nova máquina CNC.

Comparado a uma abordagem componente por componente para o movimento da máquina, o movimento incorporado oferece algumas vantagens atraentes:

Mesmo quando usam o mesmo estágio ou atuador, os sistemas de movimento incorporados normalmente superam os sistemas de movimento construídos por componentes. A razão disso se resume à experiência em aplicação e montagem. Um bom fornecedor de movimento incorporado terá anos de experiência na resolução de problemas difíceis de posicionamento e uma coleção de blocos de construção de movimento comprovados que podem ser personalizados para a tarefa em questão. Eles terão uma compreensão profunda de como a dinâmica do palco, a arquitetura de controle de movimento e o ambiente operacional afetarão os requisitos de posicionamento.

Quanto à montagem, muitos fabricantes de máquinas não possuem técnicos qualificados, acessórios especializados, interferômetros a laser e outros sistemas de metrologia necessários para alinhar os estágios multieixos mais precisos – que muitas vezes têm tolerâncias de alinhamento eixo a eixo medidas em mícrons.

Os sistemas de movimento incorporados podem ou não ser fornecidos com controles de movimento, dependendo dos requisitos do cliente. Mas uma estratégia de controle deve sempre fazer parte da equação de movimento incorporada. Um bom fornecedor de movimento incorporado terá um amplo conhecimento de como diferentes plataformas de controle de movimento e suas capacidades cinemáticas irão interagir com os sistemas de movimento mecânico. Esse conhecimento pode nos permitir ir além do que é possível em termos de capacidades dinâmicas, como taxas aceitáveis ​​de incompatibilidade de inércia.

Baseado em atuadores lineares ServoBelt, este estágio multieixo é montado e totalmente testado como uma unidade única antes da integração em uma máquina maior de fabricação de semicondutores.

Ao comissionar um novo sistema de movimento, alguns dos problemas mais comuns ocorrem porque componentes individuais, aparentemente menores, não funcionam corretamente – ou não funcionam corretamente uns com os outros. Por exemplo, um único conector defeituoso ou o fio errado pode deixar imóvel até mesmo o melhor estágio de movimento. Os sistemas de movimento embarcados evitam esse tipo de falha porque são montados e testados como um sistema antes da integração na máquina de produção. Com sistemas de movimento compostos por componentes individuais, pequenas falhas e incompatibilidades podem passar despercebidas até que a máquina de produção seja montada.