Hassas hareket kontrolü, otomasyonun yolunu açıyor

Otomasyon dünyası dört boyutta var olur: yükseklik, genişlik, derinlik ve zaman. Ekipman bir nesneyi tam olarak bir konuma yerleştirmek zorunda kaldığında, hareket kontrolü – konum, hız ve hız kontrolüne ihtiyaç duyar. Özel uygulamalar için nesnelerin üretilmesi, hareket kontrolünün hassasiyetini ve güvenilirliğini diğer disiplinlerin çoğundan daha fazla artırırır

Dijital bilgi hassas fiziksel harekete dönüştüğünde, daha önce mümkün olmayan kullanım şekilleri birdenbire mümkün hale gelir. Endüstri 4.0, robotik, Nesnelerin İnterneti (IoT) ve Endüstriyel Nesnelerin İnterneti (IIoT) sayesinde günümüzde pille çalışan tıbbi cihazların katmanlı imalatı ve hassas hareket kontrollü protez gibi nesnelerin üretimine olanak sağladı. Bu uygulamaların her birini üretim ekipmanının kontrolündeki yüksek hassasiyete ihtiyacı vardır. Bu uygulamaları, dijital bilgileri fiziksel harekete ve doğru parça yerleştirmeye dönüştürmek, verileri harekete aktarmaktan daha fazlasını gerektirir.

Aşağıda, hassas hareket kontrolünü tartışacağız.  Tıbbi ve endüstriyel otomasyon uygulamalarının ihtiyaçlarını inceleyeceğiz ve her alanda yüksek performanslı Trinamic ürün önerilerini vurgulayacağız.

Hassas Hareket Kontrolü

Hassas hareket kontrolü, aktif makine bileşenlerinin konumunu yönlendirmek için kademeli motorlar kullanır. Açık döngülü sistemler, elektrik kontrol sinyalini şaft için hassas bir dönme konumuna dönüştüren bir kademeli motor kullanır. Daha yüksek hassasiyetli kullanımlar için, mühendisler şaftın konumunu ölçmek için bir kontrol özelliği içerir. Ölçüm cihazı, ayar noktası ile karşılaştırmak için boyutsal verileri kontrolöre geri göndererek varyans düzeltmesine izin verir. İki yönlü iletişim, kapalı döngü olarak adlandırılır.

CNC işleme, gelişmiş hassas hareket kontrolünden yararlanan en iyi bilinen uygulamalardan biridir, ancak 3D baskı ve masaüstü imalat da daha sıkı toleranslardan faydalanır. Bilgileri kontrolöre, alma ve yerleştirme makinelerine ve otomatikleştirilmiş montaj hatlarına geri besleyen muayene ekipmanı, yüksek hassasiyetli hareket kontrolünden yararlanan diğer üç segmenttir.

Hassas hareket kontrolü ile laboratuvarlar daha sorunsuz çalışır ve depolar operasyonel verimlilikte ek artışlar yaşar. Aynı zamanda, bu kontrol aşağıdakiler gibi verimsizliklerden kaynaklanan ürün maliyet unsurlarını iyileştirir:

• Isı kaybı ve güç tüketimi
• Rezonans
• Duyulabilir gürültü
• Sensörsüz teşhis
• Pil ömrü

Trinamic Hareket Kontrol Mimarisi, işlevsel yapı bloklarından oluşur. Motor kontrolörü (veya hareket kontrolörü), tanımlanmış bir protokolde seçilen bir arayüz üzerinden komutları alır. Görevler, motor kontrolü ve sürücü parçası için sinyallere dönüştürülür. Uygulamanın aygıt yazılımına entegrasyon kolaylığı için kod Trinamic veya C biçiminde dışa aktarılır. Triminic’in tıbbi ve endüstriyel otomasyon uygulamaları için önerdiği ürünler hakkında bilgi almak için okumaya devam edin.

Yüksek Hassasiyetli Uygulamalar

Trinamic, tıbbi ve endüstriyel otomasyondaki performans sorunlarını ele alan ürünler geliştirdi.

Tıp

Pompalar ve oftalmik cihazlar gibi tıbbi cihazlar, düşük hızlarda hassas kontrole ihtiyaç duyar. Doku analizinden kan santrifüjüne ve sıvı işlemeye kadar çeşitli uygulamalar, düşük hızlı, minimum titreşim hassasiyetine kadar bir çözüm için fırsatlar sağlar. Trinamic teknolojisi, aşırı titreşimi gidermek için neredeyse mükemmel sinüs dalgaları olan akım döngüleri sağlar. Düzgün eğriler, toleransları engelleyecek titreşimleri sınırlar. Motordaki verimsiz akım dönüşümü, bileşende sıcaklık artışına yol açarak bir sistem arızasına veya otomatik kapanma olayına neden olur. Ayrıca, hızlanma profilinin ince ayarlanması, sistem operatörlerinin hassasiyeti artırmasına ve makine bileşeni hareketlerini yumuşatmasına olanak sağlayabilir.

Aşağıda, ilgili tıbbi uygulamalar için ideal olan Trinamic ürün önerileri yer almaktadır:

• Doku analizi: TMCM-3110 (sensörsüz yüke bağlı akım kontrolü için 3 eksenli) (Şekil 1)
• Kan santrifüjü: TMCM-1636 (3 fazlı BLDC motorlar için 1 eksen)
• Sıvı işleme: TMCM-6110 (sensörsüz yüke bağlı akım kontrolü için 6 eksenli)

Sanayi

Üretkenlik ve iş hacmi, endüstriyel uygulamalar için ürün geliştirmeyi yönlendirir. Hareket kontrolü geliştikçe, Trinamic’in gelişmiş tanılama ve birbirine bağlı sürücüleri, akıllı bir fabrika sağlar. Teknoloji, sistem tasarımcılarının ihtiyaçları için en verimli, özelleştirilmiş çözümü oluşturmak için kullanabilecekleri yapı taşları oluşturarak bağımsız uygulamalara ağlara uygulanacak kadar sağlamdır.

3D baskı, robotik ve fabrika otomasyonu, hassas otomasyon gerektiren üç uygulamadır. Bu kullanım durumlarına hizmet eden Trinamic ürünler şunlardır:

3D baskı: TMC2209 (2 fazlı step motorlar için ultra sessiz motor sürücüsü entegre devresi)
Robotik: TMC5160 (yüksek güçlü step motor kontrolörü) (Şekil 2)
Fabrika Otomasyonu: TMC262 (entegre step motor)

Son olarak

Hassas kontrol, iki önemli makro sektörü dönüştürdü – tıbbi ve endüstriyel otomasyon.

Hassas hareket kontrolü, her ikisi için de etkinleştiricidir. Titreşim performansını, enerji verimliliğini, gürültüyü ve hareketin düzgünlüğünü iyileştirir ve hassasiyetini artırmak için otomatik hareket toleransını önemli ölçüde azaltır.

Endüstriyel otomasyon, Endüstri 4.0’ı ileriye taşıyor ve akıllı üretim teknolojisini pazara getiriyor. Hassas hareket kontrolü eklemek, 3D baskı, CNC işleme, alma ve yerleştirme makineleri, denetim, kalite, test ekipmanı, otomatik montaj hatları ve konveyörler ve işbirliğine dayalı robotların kilidini açabilir. Tedarik zinciri ve operasyonlara yardımcı olmak için otomatik kılavuz araçlar (AGV’ler) ve otonom mobil robotlar (AMR’ler), tam zamanında ürün akışı durumuna yaklaşarak üretkenliği artırır ve ürün hızını artırır.