Порталните системи са толкова точни, колкото и конструкцията, която ги носи. В оборудването за обработка на полупроводници, XY платформи за движение и високо{1}}скоростни автоматизирани линии, порталната греда и нейната опорагранитна машинна базаопределят дали дадена система поддържа позиция многократно при скоростите и ускоренията, изисквани от съвременната автоматизация. Тъй като изискванията за производителност нарастват и допуските се затягат, все повече производители на оборудване се отдалечават от заварени стоманени портални рамки и се насочват към гранит - материал, който предлага твърдостта-до-тегло и вибрационно поведение, от които действително се нуждаят високо-скоростните, високо-прецизни системи за движение.
Тази статия разглежда защо гранитът все повече се специфицира за портални конструкции в оборудването за автоматизация, какви инженерни фактори имат значение при избора на персонализиран гранитен портален компонент и как суровините и способността за машинна обработка на доставчика пряко влияят върху това дали крайната структура изпълнява спецификациите.
Защо порталните конструкции са особено чувствителни към основния материал
Порталната ос обикновено се движи с по-висока скорост и с по-чести промени в посоката, отколкото статичната платформа, което означава, че структурата под нея изпитва повтарящо се динамично натоварване, а не само статично тегло. Три поведения са най-важни в този контекст:
Твърдост при динамично натоварване. Портална греда или основа, която се огъва дори леко при ускорение, въвежда грешка в позиционирането, която се натрупва в инструмента или сензора. Високото съотношение на твърдост-към-маса на гранита помага за ограничаване на тази деформация в сравнение с по-леките изработени стоманени конструкции с подобни размери.
Време за установяване на вибрациите. Всеки цикъл на стартиране-спиране предизвиква вибрации. Тъй като гранитът има силно вътрешно затихване, вибрациите намаляват по-бързо след всяко движение, което съкращава времето за установяване и може да подобри общото време на цикъла - значим фактор в оборудването за автоматизация, където пропускателната способност се измерва в секунди, а не в минути.
Термична консистенция в структурата. Двигателите, задвижванията и близкото технологично оборудване генерират топлина неравномерно в портална система. Ниското и сравнително равномерно топлинно разширение на гранита помага на структурата да остане по-геометрично последователна, когато условията на околната среда се променят чрез производствена смяна.
Тези характеристики са причината гранитните портални компоненти, гранитните метрологични основи и гранитните машинни основи да се появяват в CMM системи, PCB оборудване за пробиване и проверка, оптични и лазерни платформи за обработка и все по-често в нова-енергия и{1}}автоматизация за работа с батерии.
Гранит срещу заварена стомана за портални конструкции
Стоманените портални рамки остават често срещани, особено когато цената и скоростта на производство имат приоритет пред крайната точност. Сравнението по-долу очертава практическите компромиси-, които инженерите преценяват, когато приложението изисква по-висока точност на позициониране или-дългосрочна стабилност.
| Фактор | Прецизен гранит | Заварена стомана | Леене на минерали |
|---|---|---|---|
| Съотношение-твърдост към-тегло | високо | Умерено, зависи от дизайна на ребрата | високо |
| Амортизиране на вибрациите | Отлично | Честно, често се нуждае от допълнително овлажняване | много добре |
| Дългосрочна стабилност на размерите- | Много високо, не е необходимо облекчаване на стреса | Изисква-освобождаване на напрежението след-заваряване | високо |
| Равномерност на термичното разширение | Нисък и последователен | По-високите зони на заваряване могат да се държат различно | ниско |
| Гъвкавост на дизайна за големи единични-разстояния | Зависи от размера на каменния блок и капацитета на обработка | Висока, по-лесна за производство на сложни форми | Умерено, зависи от размера на формата |
| Най-подходящи-приложения | Портални брадви с висока-прецизност и висока-повторяемост | Разходо{0}}автоматизация с по-ниска{1}}прецизност | Хибридни прецизни/разходни приложения |
Нито един материал не е категорично по-добър - правилният избор зависи от класа на точност, профила на скоростта и бюджета на конкретната система за автоматизация.
Инженерен пример: Определяне на портална основа за високо-скоростна инспекционна линия
Помислете за типична заявка за спецификация от автоматизиран интегратор, който изгражда високо{0}}скоростна оптична инспекционна линия: порталната ос трябва да измине фиксирана дължина на хода при определено ускорение, да поддържа заявена плоскост и праволинейност по пътя на движение, да приеме монтажни модели за линейни двигатели и енкодери на определени позиции и да се побере в рамките на определен отпечатък заедно с оборудване нагоре и надолу по веригата.
На практика този вид искане зависи от нещо повече от чертежа. Доставчикът се нуждае от необработен каменен блок, достатъчно голям, за да произведе основата на портала като единична част, а не като възел, тъй като ставите въвеждат потенциални несъответствия в плоскостта и твърдостта точно на местата, където точността на движение има най-голямо значение. Доставчикът също така се нуждае от машинно оборудване, способно да поддържа определената плоскост и успоредност по цялата дължина на част с дълъг-формат, и оборудване за проверка с проследимо калибриране, за да провери тези допуски, преди компонентът да бъде изпратен -, а не просто да ги заяви в лист с данни.
Това е моментът, в който инженерният чертеж на клиента се превръща в производствено решение: може ли основата да бъде произведена като едно непрекъснато парче в рамките на посочения толеранс, върху оборудването, което доставчикът действително има на пода.
Мащаб на производство зад персонализирани гранитни компоненти
UNPARALLELED® е със седалище в Джинан, Китай, с логистичен достъп през пристанище Кингдао, поддържащ международна доставка на готови гранитни компоненти и възли. Компанията управлява две фабрики с обща площ от приблизително 200 000 m², заедно със специален склад за-каменен склад от приблизително 20 000 m² за поддържане на последователни доставки на материали за персонализирани поръчки.
За портални и други структури с дълъг-формат, капацитетът за обработка на единични-части често е ограничаващият фактор. Оборудването на UNPARALLELED® е в състояние да обработва отделни детайли до приблизително 100 тона, 20 метра дължина, 4000 mm ширина и 1000 mm дебелина -, отнасящи се до широко-форматни портални греди,-платформи с удължено{11}}движение и много-осни системи, където шарнирната конструкция не е приемлива.
Прецизното сглобяване и крайната проверка се извършват в зони с -контрол на климата и влажността-, включително специална чиста среда за сглобяване на гранитни компоненти, което спомага за ограничаване на температурните колебания и вариациите на частиците, които иначе могат да повлияят на резултатите от измерването по време на окончателното прилепване и проверка.
Избор на материал: Защо плътността и източникът имат значение
Гранитът е естествен материал и не всеки камък се представя еднакво, след като е обработен с прецизна толерантност. По-ниската-плътност или непостоянният камък е по-податлив на микроструктурни вариации, което може да повлияе на дългосрочното-задържане на плоскостта и устойчивостта на износване - истинско безпокойство за компонент, за който се очаква да поддържа толерантност в продължение на години непрекъснато движение.
UNPARALLELED® работи с черен гранит с висока -плътност при приблизително 3100 kg/m³, избран специално за стабилност при прецизни и метрологични приложения. За всяка персонализирана гранитогресна машинна основа или проект за компонент на портален компонент е разумно - и препоръчително - да попитате доставчика директно каква плътност и клас камък се цитира, вместо да приемате „гранит“ като недиференцирана позиция.
Системи за проверка, проследимост и качество
Твърденията за толерантност на порталния компонент са толкова надеждни, колкото и процесът на проверка зад тях. Работният процес на инспекция на UNPARALLELED® използва инструменти от признати доставчици на метрология, включително Mahr, Mitutoyo, WYLER и Renishaw, с проследимост на калибрирането, поддържана чрез признати калибриращи органи -, предоставяйки на клиентите документирана основа за стойностите за плоскост, успоредност и праволинейност в доклада от инспекцията.
UNPARALLELED® работи съгласно системи за управление ISO 9001, ISO 14001 и ISO 45001, заедно с приложими CE-свързани сертификати за съответните продуктови линии. Политиката за качество на компанията ясно заявява, че прецизният бизнес никога не може да бъде твърде взискателен, и нейният заявен ангажимент към клиентите - без измама, без прикриване, без подвеждане - отразява подход за предоставяне на точни данни за материали и инспекции, а не оптимистични маркетингови цифри.
Приложения извън порталните системи
Същата способност за механична обработка и проверка на гранит, поддържаща персонализирани портални компоненти, се прилага и за по-широка гама от прецизни гранитни компоненти и инструменти за измерване на гранит, включително:
Основи и структурни елементи от гранит CMM
Гранитни повърхностни плочи, линейки, квадрати и паралели
Платформи за обработка и проверка на полупроводници
Линеен двигател и XY платформи за маса
Бази за оптично и лазерно оборудване за обработка
Нова-енергийна батерия и съоръжения за прецизно покритие
Всяко приложение поставя различни изисквания за твърдост, затихване и термично поведение, поради което спецификацията на портала и основата трябва да започне от действителния профил на движение на оборудването и работната среда, а не от стандартния каталожен размер.
Поискайте персонализирана оферта
Ако вашият проект изисква персонализиран гранитен портален компонент, гранитна основа за CMM или друга прецизна гранитна метрологична основа, UNPARALLELED® може да прегледа техническите ви изисквания и да предостави инженерна -оферта. Моля, изпратете вашите чертежи, допустими отклонения, размери, условия на натоварване и изисквания за приложение и нашият инженерен екип ще отговори с препоръки за материали, осъществимост на производството и официално RFQ.