Nesten alle mekaniske applikasjoner vi støter på involverer bevegelige deler og komponenter som har et visst nivå av presisjons- og nøyaktighetskrav for å sikre riktig drift. Dette gjelder spesielt når det gjelder utstyr og maskiner som involverer elektriske lineære aktuatorer. Faktorer som tilbakeslag, konstruksjonstoleranse, monteringsjustering og applikasjonsdynamikk kan i stor grad påvirke presisjonen og nøyaktigheten til lineære bevegelsessystemer som bruker elektriske lineære aktuatorer. I denne artikkelen vil vi dekke de viktigste aspektene ved presisjon og nøyaktighet som må vurderes når man integrerer elektriske lineære aktuatorer i enhver applikasjon.
Hva er aktuatorpresisjon og -nøyaktighet?
For elektriske lineære aktuatorer regnes evnen til å nå målposisjonen så nært som mulig som nøyaktighet, mens presisjon representerer evnen til å gjenskape de samme resultatene i forhold til hverandre hver gang. Nøyaktighet brukes til å måle feilen mellom målposisjonen og den oppnådde posisjonen. Presisjon er for å måle feilområdet mellom hvor langt av alle de tidligere oppnådde posisjonene var fra hverandre.
Et bueskytingsmål kan brukes som en analogi for å beskrive forskjellen mellom presisjon og nøyaktighet for aktuatorer der aktuatorens målposisjon er representert av midten av målet (bullseye). Høy nøyaktighet og lav presisjon kan sees når en aktuator kan komme ganske nær målposisjonen, men den lander kanskje ikke på samme sted hver gang.
Lav nøyaktighet og høy presisjon kan sees når aktuatoren ikke når målposisjonen, men er i stand til å bevege seg konsekvent til samme posisjon den var i tidligere, om og om igjen.
I en ideell verden vil en kombinasjon av høy presisjon og nøyaktighet resultere i en aktuator som beveger seg til målposisjonen og er i stand til å nå samme sted om og om igjen.
Bygg toleranse i deleproduksjon og aktuatorer
Aktuatorens byggetoleranse er en medvirkende faktor som kan påvirke presisjonen og nøyaktigheten når den er installert. Under produksjonsprosessen av ethvert produkt vil de fleste masseproduserte varer ha en fysisk begrensning for hvor nært en produsent kan gjenskape de oppførte spesifikasjonene. De fleste av våre generelle aktuatorer har en byggetoleranse på +/- 3 mm, men det er viktig å kontakte oss eller produsenten av enhver vare du kjøper hvis applikasjonen din vil være sensitiv for presisjon og nøyaktighet.
Det er også viktig å være klar over at en lineær aktuators presisjon og nøyaktighet når den er ferdig installert, kan bli påvirket av en rekke omstendigheter utenfor selve enheten. Andre komponenter som brukes i et system kan også ha en viss konstruksjonstoleranse, noe som kan introdusere en annen feilkilde når den installeres med en aktuator, for eksempel:
- Trinser
- Monteringsbraketter
- Stenger
- Foringer
- Ventiler
- Innrammingsmaterialer
- Lagre
Tilbakeslag ved bruk av lineære aktuatorer
Slakk, også kjent som slark, slark eller slop, er tap av bevegelse eller klaring i en mekanisme på grunn av mellomrommene mellom hver av delene, slik som det som sees fra avstanden mellom sammenkoblede tannhjulstenner. Når vi prøver å reversere dreieretningen til roterende tannhjul, vil vi se at tap av bevegelse eller slakk tas opp før tannhjulene begynner å reversere retning. Dette fenomenet fra interne tannhjul er en av grunnene til at aktuatorens slakk er ganske vanlig og kan variere i omfang avhengig av aktuatormodellen din.
Innramming, monteringsbraketter, og annet tilbehør som kan festes kan også være utformet med noe slakk for å tillate dreiepunkter og riktig tiltenkt drift. Det lille slakket kan komme i tillegg til aktuatorens tilbakeslag som allerede var tilstede, og kan ytterligere redusere den generelle presisjonen og nøyaktigheten.
Posisjonsfeil kan også oppstå på grunn av ikke-mekaniske feilkilder, som for eksempel potensiometertilbakemelding, hallsensorer, og motordrivere som brukes til å kontrollere og lese posisjonene til en aktuator gjennom programmering. Dødtid og andre tidsforsinkelser som kan oppstå fra kontrollsystemet bør også vurderes for applikasjoner som krever høy presisjon og nøyaktighet.
For å ta hensyn til generell slitasje kan det å utføre regelmessige inspeksjoner som en del av det totale systemvedlikeholdet og gjøre nødvendige justeringer for finjustering bidra til å øke langsiktig presisjon og nøyaktighet. Selv om verst tenkelige scenario sjelden inntreffer når alle toleranser er på sitt maksimale, er det avgjørende å vurdere alle potensielle toleranser for en grundig forståelse av systemet og en vurdering av potensielle feil.
Hvor viktig er presisjon og nøyaktighet?
Betydningen av presisjon og nøyaktighet kan variere avhengig av bruksområdet til de elektriske lineære aktuatorene. Enkelte applikasjoner kan finne presisjon og nøyaktighet like viktig, mens andre kan finne den relative betydningen av den ene større enn den andre. Selv om det kan være mulig å bruke komponenter med høy presisjon og nøyaktighet, vil det å gjøre det når det ikke var nødvendig øke de totale kostnadene og systemkompleksiteten uten vesentlig fordel. Nedenfor er noen eksempler som gjenspeiler hvordan viktigheten av presisjon og nøyaktighet kan variere:
- Automatiserte møbler – Låsing og opplåsing av dørene til store treskap ved å skyve en lås med aktuatorer krever ikke mye presisjon eller nøyaktighet for låsemekanismer som har mye rom for spill.
- Hjemmeautomatisering – Automatiserte glassvinduer med aktuatorer krever kanskje ikke mye nøyaktighet, siden brukeren bare kan justere startposisjonen under installasjonen, men det vil kreve presisjon slik at den kan nå samme posisjon hver gang.
- Næringsmiddelindustri – Aktuatorer som brukes i pizzatoppingdispensere trenger ikke presisjon for å bevege seg til nøyaktig samme sted hver gang, men krever nøyaktighet slik at toppingen lander på det tiltenkte området av pizzaen.
- Medisinske applikasjoner – Robotassistert kirurgi og væskedispensere for å lage medisiner som bruker modeller som våre PA-12-R og PA-12-T mikropresisjonsaktuatorer siden hhøye nivåer av presisjon og nøyaktighet er kritiske.
Aktuatorer som brukes til grunnleggende oppgaver krever vanligvis ikke høy presisjon og nøyaktighet for å fungere innenfor kravene, og kan være bedre tjent med standardmodellaktuatorer for generell enkelhet og kostnadseffektivitet. De fleste generelle applikasjoner kan kreve presisjon, men ikke nøyaktighet, eller omvendt, avhengig av det nøyaktige brukstilfellet. I mer spesialiserte applikasjoner kan både presisjon og nøyaktighet bli avgjørende for riktig drift. Som et resultat er det avgjørende å forstå applikasjonskravene dine fullt ut, samt eventuelle effekter som installasjon, retning og toleranser kan ha på systemets presisjon og nøyaktighet.
I SAMMENDRAG
Elektriske lineære aktuatorer kan komme med varierende nivåer av presisjon og nøyaktighet; det er imidlertid også viktig å ta hensyn til andre feilkilder som er en del av det overordnede systemet. Ved å fullstendig verifisere presisjon og nøyaktighet kravene i applikasjonen din, kan du deretter velge komponentene og integrasjonsteknikkene som vil være passende, og senere designe rundt begrensningene deres.
Vi håper du syntes denne artikkelen var informativ, spesielt hvis du lurte på hvordan presisjon og nøyaktighet spiller en rolle i bruken av lineære aktuatorer. Hvis du har spørsmål eller ønsker å diskutere produktene våre videre, ikke nøl med å kontakte oss! Vi er eksperter på det vi gjør og hjelper deg gjerne på alle måter vi kan.
sales@progressiveautomations.com | 1-800-676-6123