Varför välja Cam Drive? De 5 bästa fördelarna med fasta multi-stations roterande indexerare

Behöver du välja mellan följande tre köralternativ för din produktionslinje inom området industriell automation.

Servo Direct Drive– oändlig flexibilitet, men höga kostnader och komplex programmering

Pneumatisk indexering– lägre kostnad, men begränsad precision

Cam Indexer– mekanisk tillförlitlighet med utmärkt kostnads-prestandabalans

För dedikerade produktionslinjer som kräver fasta stationer-som 4, 6, 8 eller 16 hållplatser-Fast multi-station Rotary Indexer(kallas ofta aCam Indexer) är fortfarande det lämpligaste valet. Eftersom den kombinerar kostnad och prestanda och har utmärkta mekaniska egenskaper som elektroniska styrsystem inte kan ersätta.

 

Det främsta skälet till att välja en kamindexerare framför kugghjuls-drivna eller pneumatiska alternativ är dess mekaniska styvhet och positioneringsnoggrannhet.

Vad är Zero Backlash

I växellådor eller kedjedrivningar finns det ett gap mellan drivväxeln och den drivna växeln för att förhindra stopp. Detta gap, känt som backlash, resulterar i "play" eller "slop" vid utgången. Med tiden ökar slitaget detta gap, vilket förstör noggrannheten.

I allmänhet använder en högkvalitativ- Cam Indexer en förladdad mekanism.- Den ingående axeln har en klotformad kam eller cylinderkam med en avsmalnande ribba som griper in i kamföljare (nållager) på det utgående tornet. Eftersom ribban är avsmalnande och förladdad- mot följarna, finns det noll mekaniskt spelrum. Ingången och utgången är mekaniskt låsta.

prestandamått

På Hansheng Automation definierar vi precision med bågsekunder (1 grad=3600 bågsekunder). Till exempel resulterar ett fel på 30 bågsekunder på en skivspelare med en diameter på 300 mm i en positioneringsavvikelse på ungefär 0,02 mm vid kanten -tunnare än ett människohår.

Standardprecision:Våra-ställbara-roterande indexerare ger en repetitiv positioneringsnoggrannhet på ±30 bågsekunder. Detta är tillräckligt för 90 % av industriella applikationer, inklusive flaskfyllning, tapptryck och allmän montering.

Anpassad precision:För krävande applikationer som halvledarbindning eller optisk inspektion erbjuder vi skräddarsydd slipning för att uppnå ±15 bågsekunder.

Till skillnad från servomotorer, som förlitar sig på kodarupplösning och återkopplingsslingor för att "hålla"-läget (som ofta resulterar i mikro-vibrering), låser en kamindexerare mekaniskt i uppehållsläget. När den väl stoppats är den stensäker.

Obs: För applikationer som kräver absolut repeterbarhet utan elektronisk "jakt" ger den för-mekaniska strukturen hos en kamindexerare överlägsen stabilitet.

En av de mest förbisedda aspekterna av indexering är rörelseprofilen. Hur bordet accelererar och bromsar påverkar direkt maskinens livslängd och säkerheten för produkten som transporteras.

Nackdelar med trapetsformad rörelse

Många grundläggande servoprogram eller pneumatiska system använder en "trapetsformad" hastighetskurva (konstant acceleration). Även om beräkningen är enkel, kommer kurvan att generera betydande effekter vid start- och slutpunkterna för rörelsen (dvs. vid växling av hastighetssteg genomgår accelerationen en plötslig förändring, vilket resulterar i extremt hög påverkan). Detta manifesteras som fysisk påverkan eller vibration som genereras varje gång arbetsbänken startar eller stannar.

Cam Advantage --- S-kurvan

Fasta roterande indexerare är bearbetade med en specifik matematisk lag som skärs direkt in i stålkammen-vanligtvisModifierad sinuskurva (S-kurva).

Denna rörelselag säkerställer att accelerationen startar vid noll, byggs upp jämnt till topphastighet och avsmalnar perfekt tillbaka till noll när den når uppehållsvinkeln. Det finns inga plötsliga toppar i kraft.

Ingen vibration:Den mjuka övergången förhindrar stötbelastningar, vilket gör att indexeraren kan uppnå cykelhastigheter på upp till 200 index per minut (beroende på antal stationer och belastning).

Även om avancerade servosystem kan programmeras för att simulera S-formade kurvor, kräver detta komplex inställning och bearbetning med hög bandbredd. För Can Indexer finns det dock inget behov av ytterligare bearbetning, vilket är en unik hårdvarufördel.

I tunga industrisektorer som biltillverkning eller hårdvarustansning utsätts skivspelaren ofta för betydande yttre krafter under uppehållsfasen. Till exempel kan en pressstation utöva vertikal kraft, eller en nitstation kan utöva sidobelastningar.

Mekanisk struktur

Cam Indexer skiljer sig helt från remdrift eller direktdrivningssystem när det gäller strukturell integritet.

Utgångstorn:Utgångsflänsen stöds av massiva lager med stort avstånd (ofta kors-rullager eller koniska rullager) utformade för att hantera höga axiella och radiella moment.

Låsningseffekten:Under "uppehållsfasen" (stopp)-fasen sitter den raka delen av kamribban mellan kamföljarna. Detta skapar ett mekaniskt lås.

Jämförelse av lasthantering

Bälten/kedjor:Hög elasticitet. Under belastning sträcker de sig, vilket orsakar positioneringsfel.

Direktdrivna (DD) motorer:Även om de är korrekta, förlitar sig DD-motorer på magnetfältstyrka för att hålla positionen. Om en extern kraft (som en borroperation) överstiger motorns maximala vridmoment, kommer motorn att defekta eller röra sig.

Cam Indexer:En standardindexerare i DF-serien (fläns) kan enkelt bära stora belastningar.

Till exempel inkluderar våra DF-110 modellspecifikationer:

• Axiell belastningskapacitet:Upp till 700 kgf (ungefär 7 000 N eller 1 540 lbs) på utgående axel
• Maximalt indexeringsmomente:700 kgf·m, lämplig för tunga-tillämpningar som montering av bildelar eller stämplingsstationer
• Extern axelbelastning:Upp till 480 kgf för kringutrustning

Denna mekaniska styrka överstiger vida rem-drivna eller direkt-drivna system av jämförbar storlek, vilket gör den bäst för applikationer som involverar bearbetningskrafter under uppehållsfasen.

 

 

Ett av de starkaste argumenten för Cam Indexer är dess enkelhet i integration.

Den "mekaniskt programmerade" lösningen

Ett servo-drivet roterande bord kräver:

• En servomotor & drivning.
• En PLC med rörelsekontrollfunktioner.
• Kabeldragning för ström- och kodarfeedback.
• Tid: Programmering av referenssekvenser, definiering av accelerations-/retardationsparametrar, justering av PID-slingor och felsökning av följande fel.

Däremot är en Fixed Multi-station Rotary Indexer mekaniskt programmerad.

Om du köper en6-stations indexerare, ett varv på den ingående axeln kommer alltid att resultera i en 60-graders utgående rörelse.

Enkelhet i drift

För att köra en kamindexerare behöver du helt enkelt en vanlig AC-induktionsmotor (med en frekvensomriktare för hastighetskontroll) eller en enkel växelmotor.

Ingången roterar kontinuerligt:Indexeraren cyklar automatiskt.

Ingångscykler:Använd en enkel sensor på den ingående axeln för att tala om för motorn att stanna efter en cykel.

Fördelen med att spara tid genom att eliminera behovet av programmering och felsökning. Det finns ingen anledning att åter-hem maskinen efter ett strömavbrott (kampositionen är absolut). Denna enkelhet minskar drastiskt arbetstimmar under maskindriftsättning och felsökning.

Vid beräkning av TCO gör kombinationen av ett måttligt initialt inköpspris och nästan{0}}noll underhållskostnader kamindexeraren till ett av de mest ekonomiska valen för lång-produktion.

Hur beräknar jag rätt storlek för min applikation?

Storleken beror på tre kritiska faktorer: det totala tröghetsmomentet (massa och diameter på din skivspelare + fixturer), målindexeringshastigheten (sekunder per cykel) och det dynamiska vridmomentet som krävs. Att använda en underdimensionerad indexerare kan leda till kamslitage. Hansheng Automation erbjuder en gratis storleksservice-. Ange helt enkelt dina skivspelares specifikationer, så kommer våra ingenjörer att beräkna säkerhetsfaktorn åt dig.

Kan "Dwell Angle" justeras efter köp?

Nej. Uppehållsvinkeln (t.ex. 90 graders index, 270 graders uppehåll) är permanent slipad in i stålkammen. Om din applikation kräver att tidpunkten ändras ofta, vänligen rådfråga oss under designfasen.

Vad händer om indexeraren utvecklar spel (backlash) under flera års användning?

Kamindexerare av-kvalitet har en excentrisk justeringsmekanism. Om mindre slitage inträffar efter år av tung användning, kan den ingående axelns hölje vridas något för att flytta kammen närmare följarna, vilket effektivt eliminerar gapet och återställer tillståndet "noll glapp" utan att byta ut enheten.

De tre körmetoderna som nämns i artikeln har var och en sina fördelar, men för stor-produktion är Fixed Multi-station Rotary Indexer det bättre valet när det gäller kostnad och prestanda. Nedan tillhandahåller Hansheng en jämförelsetabell för din referens.

Förslag
Välj kamindexerare för: automatiserade monteringsmaskiner, förpackningslinjer (påfyllning/förslutning), tapptryck, ultraljudssvetsning och läkemedelsinspektion.

Välj Servo för: CNC-bearbetningscentra eller flexibla linjer där produktavståndet ändras ofta.

På Hansheng Automation är vi specialiserade på att beräkna den perfekta indexerstorleken för dina belastnings- och hastighetskrav. Oavsett om du behöver den kraftiga-DF-flänsserien eller den mångsidiga DS-axelserien är våra ingenjörer redo att hjälpa dig.

Kontakta oss

• ISO 230-2:2014 (Refererad för våra ±30 bågsekunders teststandarder).
• Rothbart, HA (2004). Handbok för kamdesign. McGraw-Hill Education.
• AGMA (American Gear Manufacturers Association): Standards for Lubrication of Industrial Enclosed Gear Drives.