Aktualności

Czym zatem jest „jakość ruchu” w praktyce?

To nie tylko szeroko pojęta płynność, a szereg mierzalnych parametrów, tj.:

• sztywność układu [N/µm)
• luz osiowy i promieniowy
• tłumienie drgań
• równomierność rozkładu obciążenia
• stabilność utrzymania napięcia wstępnego (przez stabilizacją ruchu elementów tocznych przez korpus koszyka)

To nie tylko szeroko pojęta płynność, a szereg mierzalnych parametrów, tj.:

• niezmienną geometrię prowadzenia przy działaniu obciążeń dynamicznych
• brak dodatkowych drgań własnych generowanych przez układ
• utrzymanie napięcia wstępnego podczas pracy całego systemu
• utrzymanie powtarzalności pozycjonowania w założonej tolerancji

Brak spełnienia któregoś w powyższych warunków przekłada się na realne koszty.

Dlaczego więc koszyczek łożyskowy ma tak duże znaczenie konstrukcyjne?

Koszyk łożyskowy:

Źle dobrany koszyk powoduje z kolei:

W efekcie projektowana trwałość może zmniejszyć się nawet o połowę , napięcie wstępne zmienia się szybciej niż zakładano, rośnie błąd pozycjonowania.

Przekłada się to na brak stabilności procesu i powtarzalności produkcji, a co za tym idzie konieczność wcześniejszej wymiany całych modułów.
Koszyk łożyskowy nie jest zatem „wsparciem”, ani „dodatkiem”, to element realnie wpływający na sztywność całego układu osi.

Co dzieje się przy wysokich prędkościach i przyspieszeniach, czyli w aplikacjach:

• pick & place
• robotyce
• z częstymi zmianami kierunku

pojawiają się zjawiska:

Koszyk o niskiej stabilności geometrycznej dodatkowo potęguje te efekty, co w praktyce oznacza trudności z utrzymaniem dokładności przy wysokiej prędkości posuwu, drgania narzędzia, pogorszenie jakości powierzchni czy szybsze zużycie całej konstrukcji.

Top błędy projektowe:

1. Dobór prowadnic wyłącznie na podstawie nośności statycznej.
2. Brak analizy momentów Mx, My, Mz.
3. Niedoszacowanie wpływu ugięcia podstawy.
4. Traktowanie koszyczka jako „standardowego elementu” bez analizy jego konstrukcji i materiału.

Gdzie ma to największe znaczenie?

Głównie w aplikacjach OEM, gdzie:

• liczba cykli przekracza miliony rocznie
• tolerancje oscylują poniżej setnych milimetra
• wymagana jest stabilność i niezawodność przez lata

Szczególnie w:

Czyli wszędzie tam, gdzie pogorszenie jakości ruchu nie oznacza jedynie konieczności przeprowadzenia serwisu, a realną utratę powtarzalności procesu.

Wniosek?

Jeśli jakość ruchu jest krytyczna,:

• analizuj sztywność całego łańcucha kinematycznego
• licz trwałość dynamiczną na podstawie rzeczywistego obciążenia
• kontroluj stabilność napięcia wstępnego
• oceniaj konstrukcję koszyka jako elementu wpływającego na dynamikę, nie jako część składową.

Dobór odpowiedniego koszyka i prowadnicy nie powinien być decyzją podejmowaną na końcu projektu, tylko elementem wstępnej architektury osi, bo to właśnie takie detale decydują o tym, czy maszyna będzie pracować stabilnie przez 5 lat, czy zacznie „pływać” znacznie prędzej.