Nästan varje mekanisk tillämpning vi stöter på involverar rörliga delar och komponenter som har en viss nivå av precision och noggrannhetskrav för att säkerställa korrekt drift. Detta gäller särskilt när det gäller utrustning och maskiner som involverar elektriska linjära ställdon. Faktorer som glapp, byggtolerans, monteringsjustering och applikationsdynamik kan i hög grad påverka precisionen och noggrannheten hos linjära rörelsesystem som använder elektriska linjära ställdon. I den här artikeln kommer vi att täcka de avgörande aspekterna av precision och noggrannhet som måste beaktas vid integration av elektriska linjära ställdon i alla applikationer.
Vad är ställdonsprecision och noggrannhet?
För elektriska linjära ställdon betraktas förmågan att nå målpositionen så nära som möjligt som noggrannhet, medan precision representerar förmågan att replikera samma resultat i förhållande till varandra varje gång. Noggrannhet används för att mäta felet mellan målpositionen och den uppnådda positionen. Precision används för att mäta felintervallet mellan hur långt ifrån alla tidigare uppnådda positioner var varandra.
Ett bågskyttemål kan användas som en analogi för att beskriva skillnaden mellan precision och noggrannhet för ställdon där ställdonets målposition representeras av målets mittpunkt (bullseye). Hög noggrannhet och låg precision kan ses när ett ställdon kan komma ganska nära målpositionen, men det kanske inte landar på samma plats varje gång.
Låg noggrannhet och hög precision kan ses när ställdonet inte når målpositionen men konsekvent kan röra sig till samma position som det var tidigare om och om igen.
I en ideal värld skulle en kombination av hög precision och noggrannhet resultera i ett ställdon som rör sig till målpositionen och konsekvent kan nå samma punkt om och om igen.
Bygg tolerans i tillverkning av delar och ställdon
Byggtoleransen för ett ställdon är en bidragande faktor som kan påverka precisionen och noggrannheten när den väl är installerad. Under tillverkningsprocessen för alla produkter kommer de flesta massproducerade artiklar att ha vissa fysiska begränsningar för hur nära en tillverkare kan replikera de listade specifikationerna. De flesta av våra universalställdon har en byggtolerans på +/- 3 mm, men det är viktigt att kontakta oss eller tillverkaren av alla produkter du köper om din applikation kommer att vara känslig för precision och noggrannhet.
Det är också viktigt att vara medveten om att ett linjärt ställdon, när det väl är helt installerat, kan påverkas på grund av en mängd olika omständigheter utanför själva enheten. Andra komponenter som används i ett system kan också ha en viss byggtolerans, vilket kan introducera ytterligare en felkälla vid installation med ett ställdon, såsom:
- Remskivor
- Monteringsfästen
- Stavar
- Bussningar
- Ventiler
- Inramningsmaterial
- Lager
Bakslag vid användning av linjära ställdon
Glapp, även känt som glapp, slakhet eller slapphet, är ett glapp eller spel i en mekanism på grund av mellanrummen mellan varje del, såsom det som syns från avståndet mellan ihopkopplade kuggar. När vi försöker vända rotationsriktningen på roterande kugghjul ser vi att det förlorade spelet eller slacket tas upp innan kugghjulen börjar vända riktning. Detta fenomen från inre kugghjul är en av anledningarna till att ställdonets glapp är ganska vanligt och kan variera i intervall beroende på modell av ditt ställdon.
Inramning, monteringsfästen, och andra tillbehör som kan fästas kan också vara utformade med ett visst glapp för att möjliggöra vridpunkter och korrekt avsedd funktion. Det lilla glappet kan läggas till det glapp som redan fanns för ställdonet och kan ytterligare minska den totala precisionen och noggrannheten.
Positionsfel kan också uppstå på grund av icke-mekaniska felkällor, såsom potentiometeråterkoppling, hallsensorer, och motordrivare som används för att styra och läsa positioner för ett ställdon genom programmering. Dödtid och andra tidsfördröjningar som kan uppstå från styrsystemet bör också beaktas för tillämpningar som kräver hög precision och noggrannhet.
För att ta hänsyn till allmänt slitage kan regelbundna inspektioner som en del av det övergripande systemunderhållet och nödvändiga justeringar för finjustering bidra till att öka den långsiktiga precisionen och noggrannheten. Även om det värsta tänkbara scenariot sällan inträffar när alla toleranser är maximala, är det avgörande att beakta alla potentiella toleranser för en grundlig förståelse av systemet och en bedömning av potentiella fel.
Hur viktigt är precision och noggrannhet?
Vikten av precision och noggrannhet kan variera beroende på användningsfallet för elektriska linjära ställdon. Vissa tillämpningar kan finna precision och noggrannhet lika viktiga, medan andra kan finna den relativa vikten av den ena större än den andra. Även om det kan vara möjligt att använda komponenter med hög precision och noggrannhet, kommer det att öka de totala kostnaderna och systemkomplexiteten utan någon större fördel. Nedan följer några exempel som återspeglar hur vikten av precision och noggrannhet kan variera:
- Automatiserade möbler – Att låsa och upplåsa dörrarna till stora träskåp genom att skjuta ett spärrlås med ställdon kräver inte mycket precision eller noggrannhet för spärrmekanismer som har mycket spelrum.
- Hemautomation – Automatiserade glasfönster med ställdon kanske inte kräver mycket noggrannhet eftersom användaren bara kan justera dess initiala position under installationen, men det kräver precision så att den kan nå samma position varje gång.
- Livsmedelsindustrin – Ställdon som används i pizzatopping-dispensrar behöver inte precision för att nå exakt samma plats varje gång, men kräver noggrannhet så att toppingen landar på den avsedda delen av pizzan.
- Medicinska tillämpningar – Robotassisterad kirurgi och vätskedispensrar för att tillverka medicinmodeller som våra PA-12-R och PA-12-T Mikroprecisionsställdon sedan hhöga nivåer av precision och noggrannhet är kritiska.
Ställdon som används för enkla uppgifter kräver vanligtvis inte hög precision och noggrannhet för att fungera inom sina krav och kan vara bättre ställdon av standardmodell för enkelhet och kostnadseffektivitet. De flesta allmänna tillämpningar kan kräva precision men inte noggrannhet, eller vice versa beroende på det exakta användningsfallet. I mer specialiserade tillämpningar kan både precision och noggrannhet bli avgörande för korrekt drift. Därför är det avgörande att fullt ut förstå dina applikationskrav samt eventuella effekter som installation, orientering och toleranser kan ha på systemets precision och noggrannhet.
I SAMMANFATTNING
Elektriska linjära ställdon kan komma med varierande nivåer av precision och noggrannhet; det är dock också viktigt att ta hänsyn till andra felkällor som är en del av ditt övergripande system. Genom att fullständigt verifiera precision och noggrannhet kraven i din applikation kan du sedan välja de komponenter och integrationstekniker som är lämpliga och senare designa kring deras begränsningar.
Vi hoppas att du tyckte att den här artikeln var informativ, särskilt om du ville veta hur precision och noggrannhet spelar roll vid användning av linjära ställdon. Om du har några frågor eller vill diskutera våra produkter ytterligare, tveka inte att kontakta oss! Vi är experter på det vi gör och hjälper dig gärna på alla sätt vi kan.
sales@progressiveautomations.com | 1-800-676-6123