Téměř každá mechanická aplikace, se kterou se setkáváme, zahrnuje pohyblivé části a komponenty, které mají určitou úroveň požadavků na přesnost a správnost, aby byl zajištěn správný provoz. To platí zejména v případě zařízení a strojů zahrnujících elektrické lineární aktuátory. Faktory, jako je vůle, konstrukční tolerance, montážní vyrovnání a dynamika aplikace, mohou výrazně ovlivnit přesnost a správnost lineárních pohybových systémů používajících elektrické lineární aktuátory. V tomto článku se budeme zabývat klíčovými aspekty přesnosti a správnosti, které je třeba zvážit při integraci elektrických lineárních aktuátorů do jakékoli aplikace.
Co je to přesnost a správnost aktuátoru?
U elektrických lineárních aktuátorů se schopnost dosáhnout cílové polohy co nejblíže k ní považuje za přesnost, zatímco preciznost představuje schopnost replikovat pokaždé stejné výsledky vůči sobě navzájem. Přesnost se používá k měření chyby mezi cílovou polohou a dosaženou polohou. Preciznost se používá k měření rozsahu chyby v tom, jak daleko se od sebe nacházely všechny dříve dosažené polohy.
Terč pro lukostřelbu lze použít jako analogii k popisu rozdílu mezi přesností a správností u aktuátorů, kde je cílová poloha aktuátoru reprezentována středem terče (bullseye). Vysokou a nízkou přesnost lze pozorovat, když se aktuátor dokáže dostat docela blízko k cílové pozici, nicméně nemusí pokaždé dopadnout na stejné místo.
Nízká a vysoká přesnost se projeví, když aktuátor nedosáhne cílové polohy, ale je schopen se konzistentně a opakovaně pohybovat do stejné polohy, ve které se nacházel dříve.
V ideálním světě by kombinace vysoké přesnosti a správnosti vedla k pohonu, který se pohybuje do cílové polohy a je schopen konzistentně dosahovat stejného místa znovu a znovu.
Vytváření tolerancí při výrobě dílů a aktuátorů
Tolerance provedení aktuátoru je jedním z faktorů, které mohou ovlivnit přesnost a správnost po instalaci. Během výrobního procesu jakéhokoli produktu bude mít většina sériově vyráběných položek určitá fyzická omezení, jak přesně může výrobce replikovat uvedené specifikace. Většina našich univerzálních aktuátorů má toleranci provedení +/- 3 mm, nicméně je důležité kontaktovat nás nebo výrobce jakékoli položky, kterou zakoupíte, pokud bude vaše aplikace citlivá na přesnost a správnost.
Je také důležité si uvědomit, že přesnost a správnost lineárního aktuátoru po úplné instalaci může být ovlivněna řadou okolností mimo samotnou jednotku. Jiné komponenty použité v systému mohou mít také určité konstrukční tolerance, které mohou při instalaci s aktuátorem představovat další zdroj chyb, například:
- Kladky
- Montážní konzoly
- Tyče
- Pouzdra
- Ventily
- Materiály pro rámování
- Ložiska
Vůle při používání lineárních aktuátorů
Vůle, známá také jako lash, play nebo slop, je ztráta pohybu nebo vůle v mechanismu způsobená mezerami mezi jednotlivými částmi, například vzdáleností mezi zuby ozubeného kola, které do sebe zapadají. Když se pokusíme obrátit směr otáčení rotujících ozubených kol, uvidíme, že ztráta pohybu nebo vůle je kompenzována dříve, než ozubená kola začnou měnit směr. Tento jev z vnitřních ozubených kol je jedním z důvodů, proč je vůle v aktuátoru poměrně běžná a může se lišit v závislosti na modelu vašeho aktuátoru.
Rámování, montážní konzoly, a další připojitelné příslušenství může být také navrženo s určitou vůlí, která umožňuje otočné body a správný zamýšlený provoz. Mírná vůle může přidat další vůli k již existující vůli aktuátoru a může dále snížit celkovou přesnost a správnost.
K chybám v poloze může docházet také v důsledku nemechanických zdrojů chyb, jako je např. zpětná vazba potenciometru, Hallovy senzorya ovladače motorů používané k řízení a čtení poloh aktuátoru pomocí programování. U aplikací vyžadujících vysokou přesnost a správnost je třeba zohlednit také mrtvou dobu a další časová zpoždění, která mohou nastat v řídicím systému.
Pro zohlednění obecného opotřebení může provádění pravidelných kontrol jako součást celkové údržby systému a provádění nezbytných úprav pro ladění pomoci zvýšit dlouhodobou přesnost a správnost. I když k nejhoršímu scénáři, kdy jsou všechny tolerance na maximu, dochází jen zřídka, je pro důkladné pochopení systému a posouzení potenciálních závad zásadní zvážit všechny potenciální tolerance.
Jak důležité jsou přesnost a správnost?
Důležitost přesnosti a správnosti se může lišit v závislosti na případu použití elektrických lineárních aktuátorů. Některé aplikace mohou považovat přesnost a správnost za stejně důležité, zatímco jiné mohou považovat relativní důležitost jednoho za větší než druhého. Použití komponent s vysokou přesností a správností sice může být možné, ale pokud to není nutné, zvýší celkové náklady a složitost systému, aniž by to mělo zásadní přínos. Níže uvádíme několik příkladů, které ukazují, jak se důležitost přesnosti a správnosti může lišit:
- Automatizovaný nábytek – Zamykání a odemykání dveří velkých dřevěných skříněk posunutím západky s aktuátory nevyžaduje u západkových mechanismů, které mají velký prostor pro vůli, velkou přesnost ani správnost.
- Domácí automatizace – Automatická skleněná okna s aktuátory nemusí vyžadovat velkou přesnost, protože uživatel může během instalace pouze upravit jeho počáteční polohu, ale bude vyžadovat přesnost, aby se pokaždé dosáhlo stejné polohy.
- Potravinářský průmysl – Pohony používané v dávkovačích polev na pizzu nevyžadují přesnost, aby se pokaždé dostaly na stejné místo, ale vyžadují přesnost, aby se polevy úspěšně dostaly na zamýšlenou část pizzy.
- Lékařské aplikace – Robotická chirurgie a dávkovače tekutin pro výrobu léků využívající modely, jako je náš PA-12-R a Mikro přesné aktuátory PA-12-T od té dobyvysoká úroveň přesnosti a správnosti jsou kritické.
Pohony používané pro základní úkoly obvykle nevyžadují pro splnění svých požadavků vysokou úroveň přesnosti a správnosti a pro celkovou jednoduchost a cenovou efektivitu mohou být vhodnější standardní modely pohonů. Většina obecných aplikací může vyžadovat přesnost, ale nikoli správnost, nebo naopak, v závislosti na konkrétním případu použití. Ve specializovanějších aplikacích se pro správný provoz může stát jak správnost, tak správnost. Proto je zásadní plně porozumět požadavkům vaší aplikace a také všem potenciálním vlivům, které mohou mít instalace, orientace a tolerance na přesnost a správnost systému.
SHRNUTÍ
Elektrické lineární aktuátory může mít různou úroveň přesnosti a správnosti; je však také důležité zohlednit další zdroje chyb, které jsou součástí vašeho celkového systému. Úplným ověřením přesnost a správnost požadavky vaší aplikace, můžete si pak vybrat vhodné komponenty a integrační techniky a později navrhnout s ohledem na jejich omezení.
Doufáme, že jste tento článek shledali informativním, zejména pokud jste se chtěli dozvědět, jakou roli hrají přesnost a správnost při používání lineárních aktuátorů. Máte-li jakékoli dotazy nebo si přejete dále prodiskutovat naše produkty, neváhejte se na nás obrátit! Jsme odborníci v tom, co děláme, a rádi vám pomůžeme, jak jen budeme moci.
sales@progressiveautomations.com | 1-800-676-6123