การเลือกแพลตฟอร์มการเคลื่อนที่เชิงเส้นที่ทำจากหินแกรนิตที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานแต่ละประเภทขึ้นอยู่กับปัจจัยและตัวแปรหลายประการ สิ่งสำคัญคือต้องตระหนักว่าการใช้งานแต่ละประเภทมีข้อกำหนดเฉพาะของตนเอง ซึ่งต้องทำความเข้าใจและจัดลำดับความสำคัญเพื่อให้ได้โซลูชันที่มีประสิทธิภาพในแง่ของแพลตฟอร์มการเคลื่อนที่
หนึ่งในวิธีแก้ปัญหาที่พบได้ทั่วไปคือการติดตั้งแท่นวางตำแหน่งแบบแยกส่วนบนโครงสร้างหินแกรนิต อีกวิธีแก้ปัญหาที่นิยมใช้คือการรวมส่วนประกอบที่ประกอบเป็นแกนการเคลื่อนที่เข้ากับหินแกรนิตโดยตรง การเลือกระหว่างแท่นวางบนหินแกรนิตและแพลตฟอร์มการเคลื่อนที่แบบบูรณาการกับหินแกรนิต (IGM) เป็นหนึ่งในขั้นตอนแรกๆ ที่ต้องทำในกระบวนการคัดเลือก มีความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่างวิธีการแก้ปัญหาทั้งสองประเภท และแน่นอนว่าแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อควรระวังของตนเองที่ต้องทำความเข้าใจและพิจารณาอย่างรอบคอบ
เพื่อให้เข้าใจกระบวนการตัดสินใจนี้ได้ดียิ่งขึ้น เราจึงประเมินความแตกต่างระหว่างการออกแบบแพลตฟอร์มการเคลื่อนที่เชิงเส้นพื้นฐานสองแบบ ได้แก่ โซลูชันแบบแท่นวางบนหินแกรนิตแบบดั้งเดิม และโซลูชัน IGM จากทั้งมุมมองทางเทคนิคและทางการเงินในรูปแบบของกรณีศึกษาเกี่ยวกับแบริ่งเชิงกล
พื้นหลัง
เพื่อสำรวจความเหมือนและความแตกต่างระหว่างระบบ IGM และระบบการผลิตหินแกรнитแบบดั้งเดิม เราจึงได้สร้างแบบจำลองกรณีทดสอบสองแบบ:
- ตลับลูกปืนเชิงกล แท่นวางบนหินแกรนิต
- ตลับลูกปืนเชิงกล, IGM
ในทั้งสองกรณี ระบบแต่ละระบบประกอบด้วยแกนการเคลื่อนที่สามแกน แกน Y มีระยะการเคลื่อนที่ 1000 มม. และตั้งอยู่บนฐานของโครงสร้างหินแกรนิต แกน X ซึ่งตั้งอยู่บนสะพานของชุดประกอบ มีระยะการเคลื่อนที่ 400 มม. รองรับแกน Z ในแนวตั้งที่มีระยะการเคลื่อนที่ 100 มม. การจัดเรียงนี้แสดงด้วยภาพประกอบ
สำหรับการออกแบบแท่นวางบนหินแกรนิต เราเลือกใช้แท่นวางแบบตัวกว้าง PRO560LM สำหรับแกน Y เนื่องจากมีความสามารถในการรับน้ำหนักได้มากกว่า ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับการใช้งานการเคลื่อนที่หลายประเภทที่ใช้การจัดเรียงแบบ "สะพานแยก Y/XZ" นี้ สำหรับแกน X เราเลือกใช้ PRO280LM ซึ่งมักใช้เป็นแกนสะพานในการใช้งานหลายประเภท PRO280LM มีความสมดุลที่ลงตัวระหว่างขนาดพื้นที่ติดตั้งและความสามารถในการรับน้ำหนักแกน Z พร้อมกับน้ำหนักบรรทุกของลูกค้า
สำหรับการออกแบบ IGM เราได้จำลองแนวคิดการออกแบบและเค้าโครงพื้นฐานของแกนข้างต้นอย่างใกล้ชิด โดยมีความแตกต่างหลักคือ แกน IGM ถูกสร้างขึ้นโดยตรงในโครงสร้างหินแกรนิต ดังนั้นจึงไม่มีฐานชิ้นส่วนที่ผ่านการกลึงเหมือนในแบบที่วางบนหินแกรนิต
สิ่งที่เหมือนกันในทั้งสองกรณีการออกแบบคือแกน Z ซึ่งเลือกใช้เป็นสเตจขับเคลื่อนด้วยบอลสกรู PRO190SL แกนนี้เป็นที่นิยมมากสำหรับการใช้งานในแนวตั้งบนสะพาน เนื่องจากรับน้ำหนักได้มากและมีขนาดกะทัดรัด
ภาพที่ 2 แสดงให้เห็นถึงขั้นตอนเฉพาะบนหินแกรนิตและระบบ IGM ที่ศึกษา
การเปรียบเทียบทางเทคนิค
ระบบ IGM ถูกออกแบบโดยใช้เทคนิคและส่วนประกอบที่หลากหลาย ซึ่งคล้ายคลึงกับที่พบในระบบโครงสร้างแบบเวทีบนหินแกรนิตแบบดั้งเดิม ดังนั้น ระบบ IGM จึงมีคุณสมบัติทางเทคนิคหลายอย่างที่เหมือนกันกับระบบเวทีบนหินแกรนิต ในทางกลับกัน การผสานแกนการเคลื่อนที่เข้ากับโครงสร้างหินแกรนิตโดยตรง ทำให้ระบบ IGM มีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างออกไปจากระบบเวทีบนหินแกรนิต
ฟอร์มแฟคเตอร์
บางทีความคล้ายคลึงที่เห็นได้ชัดที่สุดเริ่มต้นจากฐานรากของเครื่องจักร นั่นก็คือหินแกรนิต แม้ว่าจะมีข้อแตกต่างในคุณสมบัติและค่าความคลาดเคลื่อนระหว่างการออกแบบแบบ stage-on-granite และ IGM แต่ขนาดโดยรวมของฐานหินแกรนิต ตัวยก และสะพานนั้นเทียบเท่ากัน สาเหตุหลักเป็นเพราะระยะการเคลื่อนที่ที่กำหนดและระยะการเคลื่อนที่สูงสุดนั้นเหมือนกันระหว่าง stage-on-granite และ IGM
การก่อสร้าง
การที่โครงสร้าง IGM ไม่มีฐานแกนที่ประกอบด้วยชิ้นส่วนที่ผ่านการกลึง ทำให้มีข้อดีบางประการเหนือกว่าโครงสร้างแบบวางบนหินแกรนิต โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การลดจำนวนชิ้นส่วนในโครงสร้างของ IGM ช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งโดยรวมของแกน นอกจากนี้ยังช่วยให้ระยะห่างระหว่างฐานหินแกรนิตกับพื้นผิวด้านบนของตัวเลื่อนสั้นลง ในกรณีศึกษาเฉพาะนี้ โครงสร้าง IGM มีความสูงของพื้นผิวการทำงานต่ำกว่า 33% (80 มม. เมื่อเทียบกับ 120 มม.) ความสูงในการทำงานที่ลดลงนี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้การออกแบบมีขนาดกะทัดรัดมากขึ้นเท่านั้น แต่ยังช่วยลดการเบี่ยงเบนของเครื่องจักรจากมอเตอร์และตัวเข้ารหัสไปยังจุดทำงาน ส่งผลให้ลดข้อผิดพลาดของ Abbe และเพิ่มประสิทธิภาพในการกำหนดตำแหน่งจุดทำงานอีกด้วย
ส่วนประกอบแกน
เมื่อพิจารณาการออกแบบให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น โซลูชันแบบเวทีบนหินแกรนิตและ IGM มีส่วนประกอบสำคัญบางอย่างร่วมกัน เช่น มอเตอร์เชิงเส้นและตัวเข้ารหัสตำแหน่ง การเลือกใช้ตัวขับและรางแม่เหล็กที่เหมือนกันทำให้ได้ความสามารถในการส่งแรงที่เทียบเท่ากัน ในทำนองเดียวกัน การใช้ตัวเข้ารหัสแบบเดียวกันในทั้งสองแบบทำให้ได้ความละเอียดสูงเท่ากันสำหรับการป้อนกลับตำแหน่ง ส่งผลให้ความแม่นยำเชิงเส้นและประสิทธิภาพการทำซ้ำไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญระหว่างโซลูชันแบบเวทีบนหินแกรนิตและ IGM การจัดวางส่วนประกอบที่คล้ายกัน รวมถึงระยะห่างของแบริ่งและการกำหนดค่าความคลาดเคลื่อน ทำให้ได้ประสิทธิภาพที่เทียบเคียงได้ในแง่ของการเคลื่อนที่ผิดพลาดทางเรขาคณิต (เช่น ความตรงในแนวนอนและแนวตั้ง การเอียง การหมุน และการหัน) สุดท้ายนี้ องค์ประกอบสนับสนุนของทั้งสองแบบ รวมถึงการจัดการสายเคเบิล ขีดจำกัดทางไฟฟ้า และตัวหยุดแข็ง มีฟังก์ชันการทำงานที่เหมือนกันโดยพื้นฐาน แม้ว่าอาจแตกต่างกันเล็กน้อยในรูปลักษณ์ภายนอกก็ตาม
ตลับลูกปืน
สำหรับดีไซน์นี้ ความแตกต่างที่เห็นได้ชัดที่สุดอย่างหนึ่งคือการเลือกใช้ตลับลูกปืนนำทางเชิงเส้น แม้ว่าตลับลูกปืนแบบหมุนเวียนจะถูกใช้ทั้งในระบบแบบวางบนหินแกรนิตและระบบ IGM แต่ระบบ IGM ทำให้สามารถใช้ตลับลูกปืนขนาดใหญ่และแข็งแรงกว่าได้โดยไม่ต้องเพิ่มความสูงในการทำงานของแกน เนื่องจากดีไซน์ IGM อาศัยหินแกรนิตเป็นฐาน แทนที่จะใช้ฐานที่ทำจากชิ้นส่วนกลึงแยกต่างหาก จึงสามารถใช้พื้นที่แนวตั้งบางส่วนที่อาจถูกใช้ไปกับฐานกลึงได้ และเติมเต็มพื้นที่นี้ด้วยตลับลูกปืนขนาดใหญ่ขึ้น ในขณะเดียวกันก็ลดความสูงโดยรวมของตัวเลื่อนเหนือหินแกรนิตลงได้
ความแข็ง
การใช้ตลับลูกปืนขนาดใหญ่ขึ้นในดีไซน์ IGM ส่งผลกระทบอย่างมากต่อความแข็งแกร่งเชิงมุม ในกรณีของแกนล่าง (Y) ตัวถังที่กว้าง โซลูชัน IGM ให้ความแข็งแกร่งในการหมุนมากกว่า 40% ความแข็งแกร่งในการเอียงมากกว่า 30% และความแข็งแกร่งในการหมุนรอบแกนตั้งมากกว่า 20% เมื่อเทียบกับดีไซน์แบบแท่นวางบนหินแกรนิตที่เทียบเท่ากัน ในทำนองเดียวกัน สะพานของ IGM ให้ความแข็งแกร่งในการหมุนเพิ่มขึ้นสี่เท่า ความแข็งแกร่งในการเอียงเป็นสองเท่า และความแข็งแกร่งในการหมุนรอบแกนตั้งมากกว่า 30% เมื่อเทียบกับสะพานแบบแท่นวางบนหินแกรนิตที่เทียบเท่ากัน ความแข็งแกร่งเชิงมุมที่สูงขึ้นนั้นมีข้อดี เพราะมีส่วนช่วยโดยตรงในการปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานแบบไดนามิก ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการเพิ่มปริมาณงานของเครื่องจักรให้สูงขึ้น
ความสามารถในการรับน้ำหนัก
ตลับลูกปืนขนาดใหญ่กว่าของโซลูชัน IGM ช่วยให้รับน้ำหนักได้สูงกว่าโซลูชันแบบติดตั้งบนฐานหินแกรนิตอย่างมาก แม้ว่าแกนฐาน PRO560LM ของโซลูชันแบบติดตั้งบนหินแกรนิตจะรับน้ำหนักได้ 150 กก. แต่โซลูชัน IGM ที่เทียบเท่ากันสามารถรองรับน้ำหนักได้ถึง 300 กก. ในทำนองเดียวกัน แกนสะพาน PRO280LM ของโซลูชันแบบติดตั้งบนหินแกรนิตรับน้ำหนักได้ 150 กก. ในขณะที่แกนสะพานของโซลูชัน IGM สามารถรับน้ำหนักได้ถึง 200 กก.
มวลเคลื่อนที่
แม้ว่าตลับลูกปืนขนาดใหญ่ในแกน IGM แบบใช้ตลับลูกปืนเชิงกลจะให้คุณสมบัติการทำงานเชิงมุมที่ดีกว่าและรับน้ำหนักได้มากกว่า แต่ก็มาพร้อมกับชุดล้อที่ใหญ่และหนักกว่า นอกจากนี้ ชุดล้อของ IGM ยังได้รับการออกแบบโดยการตัดคุณสมบัติการกลึงบางอย่างที่จำเป็นสำหรับแกนแบบวางบนหินแกรนิต (แต่ไม่จำเป็นสำหรับแกน IGM) ออกไป เพื่อเพิ่มความแข็งแกร่งของชิ้นส่วนและลดความซับซ้อนในการผลิต ปัจจัยเหล่านี้หมายความว่าแกน IGM มีมวลเคลื่อนที่มากกว่าแกนแบบวางบนหินแกรนิตที่เทียบเท่ากัน ข้อเสียที่ปฏิเสธไม่ได้คืออัตราเร่งสูงสุดของ IGM ต่ำกว่า โดยสมมติว่าแรงขับของมอเตอร์ไม่เปลี่ยนแปลง อย่างไรก็ตาม ในบางสถานการณ์ มวลเคลื่อนที่ที่ใหญ่กว่าอาจเป็นข้อดีในแง่ที่ว่าแรงเฉื่อยที่มากกว่าสามารถต้านทานการรบกวนได้มากขึ้น ซึ่งอาจสัมพันธ์กับความเสถียรในการวางตำแหน่งที่เพิ่มขึ้น
พลศาสตร์โครงสร้าง
ระบบ IGM มีความแข็งแกร่งของแบริ่งสูงกว่าและมีโครงสร้างตัวเลื่อนที่แข็งแรงกว่า ซึ่งให้ประโยชน์เพิ่มเติมที่เห็นได้ชัดหลังจากใช้ซอฟต์แวร์วิเคราะห์องค์ประกอบจำกัด (FEA) เพื่อทำการวิเคราะห์แบบโมดอล ในการศึกษาครั้งนี้ เราได้ตรวจสอบเรโซแนนซ์แรกของตัวเลื่อนที่กำลังเคลื่อนที่ เนื่องจากมีผลต่อแบนด์วิดท์ของเซอร์โว ตัวเลื่อน PRO560LM พบเรโซแนนซ์ที่ 400 Hz ในขณะที่ตัวเลื่อน IGM ที่สอดคล้องกันพบโหมดเดียวกันที่ 430 Hz รูปที่ 3 แสดงผลลัพธ์นี้
เมื่อเปรียบเทียบกับแท่นวางบนหินแกรนิตแบบดั้งเดิมแล้ว ค่าเรโซแนนซ์ที่สูงกว่าของระบบ IGM นั้น ส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากโครงสร้างตัวเลื่อนและแบริ่งที่แข็งแรงกว่า ค่าเรโซแนนซ์ของตัวเลื่อนที่สูงขึ้นทำให้สามารถปรับแบนด์วิดท์ของเซอร์โวได้มากขึ้น และส่งผลให้ประสิทธิภาพการทำงานแบบไดนามิกดีขึ้น
สภาพแวดล้อมการทำงาน
การปิดผนึกแกนหมุนเป็นสิ่งจำเป็นเกือบทุกครั้งเมื่อมีสิ่งปนเปื้อน ไม่ว่าจะเป็นสิ่งปนเปื้อนที่เกิดจากกระบวนการของผู้ใช้หรือสิ่งปนเปื้อนอื่นๆ ที่มีอยู่ในสภาพแวดล้อมของเครื่องจักร โซลูชันแบบแท่นวางบนหินแกรนิตนั้นเหมาะสมเป็นพิเศษในสถานการณ์เหล่านี้ เนื่องจากลักษณะที่ปิดสนิทของแกนหมุน ตัวอย่างเช่น แท่นวางเชิงเส้น PRO-series มาพร้อมกับฝาครอบแข็งและซีลด้านข้างที่ช่วยปกป้องส่วนประกอบภายในแท่นวางจากการปนเปื้อนในระดับหนึ่ง แท่นวางเหล่านี้อาจได้รับการกำหนดค่าด้วยที่ปัดฝุ่นบนโต๊ะเสริมเพื่อปัดเศษฝุ่นออกจากฝาครอบแข็งด้านบนขณะที่แท่นวางเคลื่อนที่ ในทางกลับกัน แท่นวางแบบ IGM นั้นมีลักษณะเปิดโล่งโดยธรรมชาติ โดยมีตลับลูกปืน มอเตอร์ และตัวเข้ารหัสอยู่ภายนอก แม้ว่าจะไม่ใช่ปัญหาในสภาพแวดล้อมที่สะอาด แต่ก็อาจเป็นปัญหาได้เมื่อมีสิ่งปนเปื้อน สามารถแก้ไขปัญหานี้ได้โดยการรวมฝาครอบรางแบบพิเศษเข้ากับการออกแบบแกนหมุน IGM เพื่อป้องกันเศษฝุ่น แต่หากไม่ได้ติดตั้งอย่างถูกต้อง ลูกสูบอาจส่งผลเสียต่อการเคลื่อนที่ของแกนโดยการสร้างแรงภายนอกกระทำต่อตัวเลื่อนขณะเคลื่อนที่ไปจนสุดระยะ
การซ่อมบำรุง
ความสะดวกในการซ่อมบำรุงเป็นปัจจัยที่แตกต่างระหว่างแท่นเคลื่อนที่แบบติดตั้งบนหินแกรนิตและแท่นเคลื่อนที่แบบ IGM แกนมอเตอร์เชิงเส้นเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความแข็งแรงทนทาน แต่บางครั้งก็จำเป็นต้องมีการบำรุงรักษา การบำรุงรักษาบางอย่างค่อนข้างง่ายและสามารถทำได้โดยไม่ต้องถอดหรือแยกชิ้นส่วนแกนที่เกี่ยวข้อง แต่บางครั้งก็จำเป็นต้องถอดชิ้นส่วนอย่างละเอียด เมื่อแท่นเคลื่อนที่ประกอบด้วยแท่นแยกชิ้นที่ติดตั้งบนหินแกรนิต การซ่อมบำรุงจะเป็นงานที่ค่อนข้างตรงไปตรงมา ขั้นแรก ให้ถอดแท่นออกจากหินแกรนิต จากนั้นดำเนินการบำรุงรักษาที่จำเป็นและติดตั้งกลับเข้าไปใหม่ หรือเพียงแค่เปลี่ยนแท่นใหม่
บางครั้งการบำรุงรักษาโซลูชัน IGM อาจมีความท้าทายมากกว่า แม้ว่าการเปลี่ยนรางแม่เหล็กเพียงรางเดียวของมอเตอร์เชิงเส้นจะทำได้ง่ายในกรณีนี้ แต่การบำรุงรักษาและการซ่อมแซมที่ซับซ้อนกว่านั้นมักเกี่ยวข้องกับการถอดชิ้นส่วนหลายชิ้นหรือทั้งหมดที่ประกอบเป็นแกน ซึ่งใช้เวลานานกว่าเมื่อชิ้นส่วนติดตั้งโดยตรงกับหินแกรนิต นอกจากนี้ การจัดแนวแกนที่ติดตั้งบนหินแกรนิตให้เข้ากันหลังจากทำการบำรุงรักษาก็ทำได้ยากกว่า ซึ่งเป็นงานที่ง่ายกว่ามากหากใช้แท่นวางแบบแยกส่วน
ตารางที่ 1 สรุปความแตกต่างทางเทคนิคพื้นฐานระหว่างระบบรองรับเชิงกลบนหินแกรนิตและระบบ IGM
| คำอธิบาย | ระบบแท่นวางบนหินแกรนิต, ตลับลูกปืนเชิงกล | ระบบ IGM, ตลับลูกปืนเชิงกล | |||
| แกนฐาน (Y) | แกนสะพาน (X) | แกนฐาน (Y) | แกนสะพาน (X) | ||
| ความแข็งปกติ | แนวตั้ง | 1.0 | 1.0 | 1.2 | 1.1 |
| ด้านข้าง | 1.5 | ||||
| ขว้าง | 1.3 | 2.0 | |||
| ม้วน | 1.4 | 4.1 | |||
| ยอว์ | 1.2 | 1.3 | |||
| ความจุในการบรรทุก (กก.) | 150 | 150 | 300 | 200 | |
| มวลเคลื่อนที่ (กก.) | 25 | 14 | 33 | 19 | |
| ความสูงของโต๊ะ (มม.) | 120 | 120 | 80 | 80 | |
| ความสามารถในการปิดผนึก | ฝาครอบแข็งและซีลด้านข้างช่วยป้องกันเศษสิ่งสกปรกไม่ให้เข้าไปในแกนหมุน | โดยทั่วไป IGM มีการออกแบบแบบเปิด การปิดผนึกจำเป็นต้องเพิ่มฝาครอบทางเดินแบบสูบลมหรือวัสดุที่คล้ายกัน | |||
| ความสามารถในการให้บริการ | ส่วนประกอบต่างๆ สามารถถอดออกและนำไปซ่อมบำรุงหรือเปลี่ยนใหม่ได้อย่างง่ายดาย | แกนหมุนถูกฝังอยู่ในโครงสร้างของหินแกรนิต ทำให้การซ่อมบำรุงทำได้ยากขึ้น | |||
การเปรียบเทียบทางเศรษฐกิจ
แม้ว่าต้นทุนโดยรวมของระบบการเคลื่อนที่ใดๆ จะแตกต่างกันไปตามปัจจัยหลายประการ รวมถึงระยะการเคลื่อนที่ ความแม่นยำของแกน ความสามารถในการรับน้ำหนัก และความสามารถเชิงพลวัต แต่การเปรียบเทียบเชิงสัมพัทธ์ของระบบการเคลื่อนที่แบบ IGM และระบบการเคลื่อนที่แบบแท่นวางบนหินแกรนิตที่คล้ายคลึงกันซึ่งดำเนินการในงานวิจัยนี้ ชี้ให้เห็นว่าโซลูชัน IGM สามารถให้การเคลื่อนที่ที่มีความแม่นยำปานกลางถึงสูงในราคาที่ต่ำกว่าระบบการเคลื่อนที่แบบแท่นวางบนหินแกรนิตอย่างเห็นได้ชัด
การศึกษาทางเศรษฐศาสตร์ของเราประกอบด้วยองค์ประกอบต้นทุนพื้นฐานสามส่วน ได้แก่ ชิ้นส่วนเครื่องจักร (รวมทั้งชิ้นส่วนที่ผลิตเองและชิ้นส่วนที่ซื้อมา) การประกอบหินแกรนิต และค่าแรงและค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน
ชิ้นส่วนเครื่องจักร
โซลูชัน IGM ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายได้อย่างมากเมื่อเทียบกับโซลูชันแบบแท่นวางบนหินแกรนิต ในแง่ของชิ้นส่วนเครื่องจักร สาเหตุหลักมาจาก IGM ไม่มีฐานแท่นวางที่ผ่านการกลึงอย่างซับซ้อนบนแกน Y และ X ซึ่งเพิ่มความซับซ้อนและต้นทุนให้กับโซลูชันแบบแท่นวางบนหินแกรนิต นอกจากนี้ การประหยัดต้นทุนยังเกิดจากการลดความซับซ้อนของชิ้นส่วนที่ผ่านการกลึงอื่นๆ ในโซลูชัน IGM เช่น ตัวเลื่อน ซึ่งมีคุณสมบัติที่เรียบง่ายกว่าและค่าความคลาดเคลื่อนที่ผ่อนปรนกว่าเมื่อออกแบบมาเพื่อใช้ในระบบ IGM
การประกอบหินแกรนิต
แม้ว่าชุดฐาน-ตัวยก-สะพานหินแกรนิตในระบบ IGM และระบบเวทีบนหินแกรนิตจะมีรูปทรงและลักษณะที่คล้ายคลึงกัน แต่ชุดประกอบหินแกรนิตของระบบ IGM มีราคาแพงกว่าเล็กน้อย เนื่องจากหินแกรนิตในระบบ IGM ทำหน้าที่แทนฐานเวทีที่ผ่านการกลึงในระบบเวทีบนหินแกรนิต ซึ่งทำให้หินแกรนิตต้องมีค่าความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดกว่าในบริเวณที่สำคัญ และยังมีคุณสมบัติเพิ่มเติม เช่น การตัดแบบอัดขึ้นรูปและ/หรือการใส่เหล็กเกลียว เป็นต้น อย่างไรก็ตาม ในกรณีศึกษาของเรา ความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นของโครงสร้างหินแกรนิตนั้นได้รับการชดเชยมากกว่าด้วยการลดความซับซ้อนของชิ้นส่วนเครื่องจักร
ค่าแรงและค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน
เนื่องจากการประกอบและการทดสอบระบบ IGM และระบบเวทีบนหินแกรนิตมีความคล้ายคลึงกันหลายประการ จึงไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในด้านค่าแรงและค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน
เมื่อนำปัจจัยด้านต้นทุนทั้งหมดมารวมกันแล้ว โซลูชัน IGM ที่ใช้ตลับลูกปืนเชิงกลเฉพาะที่ศึกษาในงานวิจัยนี้มีต้นทุนต่ำกว่าโซลูชันแบบใช้ตลับลูกปืนเชิงกลบนหินแกรนิตประมาณ 15%
แน่นอนว่า ผลลัพธ์ของการวิเคราะห์ทางเศรษฐกิจไม่ได้ขึ้นอยู่กับคุณลักษณะต่างๆ เช่น ระยะทางในการเดินทาง ความแม่นยำ และความสามารถในการรับน้ำหนักเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับปัจจัยอื่นๆ เช่น การเลือกผู้จำหน่ายหินแกรนิตด้วย นอกจากนี้ ควรพิจารณาถึงค่าใช้จ่ายในการขนส่งและโลจิสติกส์ที่เกี่ยวข้องกับการจัดหาโครงสร้างหินแกรนิตด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับระบบหินแกรนิตขนาดใหญ่มาก แม้ว่าจะใช้ได้กับทุกขนาดก็ตาม การเลือกผู้จำหน่ายหินแกรนิตที่มีคุณสมบัติเหมาะสมและอยู่ใกล้กับสถานที่ประกอบระบบขั้นสุดท้ายจะช่วยลดต้นทุนได้เช่นกัน
ควรสังเกตด้วยว่าการวิเคราะห์นี้ไม่ได้พิจารณาต้นทุนหลังการใช้งาน ตัวอย่างเช่น สมมติว่าจำเป็นต้องซ่อมบำรุงระบบการเคลื่อนที่โดยการซ่อมแซมหรือเปลี่ยนแกนการเคลื่อนที่ ระบบเวทีแบบแผ่นหินแกรนิตสามารถซ่อมบำรุงได้โดยการถอดและซ่อมแซม/เปลี่ยนแกนที่ได้รับผลกระทบ เนื่องจากดีไซน์แบบแผ่นหินแกรนิตที่แยกส่วนได้ ทำให้สามารถทำได้ง่ายและรวดเร็ว แม้ว่าต้นทุนระบบเริ่มต้นจะสูงกว่าก็ตาม แม้ว่าระบบ IGM โดยทั่วไปจะมีราคาถูกกว่าระบบเวทีแบบแผ่นหินแกรนิต แต่ก็อาจถอดประกอบและซ่อมบำรุงได้ยากกว่าเนื่องจากลักษณะการก่อสร้างแบบบูรณาการ
บทสรุป
เห็นได้ชัดว่าการออกแบบแพลตฟอร์มการเคลื่อนไหวแต่ละประเภท ไม่ว่าจะเป็นแบบเวทีบนหินแกรนิตหรือแบบ IGM ต่างก็มีข้อดีที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม การเลือกแบบใดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับงานด้านการเคลื่อนไหวเฉพาะนั้นไม่ใช่เรื่องง่ายเสมอไป ดังนั้น การร่วมมือกับผู้จัดจำหน่ายระบบการเคลื่อนไหวและระบบอัตโนมัติที่มีประสบการณ์ เช่น Aerotech จึงเป็นประโยชน์อย่างยิ่ง เพราะ Aerotech มีแนวทางการให้คำปรึกษาที่เน้นการใช้งานเฉพาะด้าน เพื่อสำรวจและให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีคุณค่าเกี่ยวกับทางเลือกในการแก้ปัญหาด้านการควบคุมการเคลื่อนไหวและระบบอัตโนมัติที่ท้าทาย การทำความเข้าใจไม่เพียงแต่ความแตกต่างระหว่างโซลูชันระบบอัตโนมัติทั้งสองประเภทนี้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงแง่มุมพื้นฐานของปัญหาที่แต่ละระบบต้องแก้ไขด้วย ถือเป็นกุญแจสำคัญสู่ความสำเร็จในการเลือกใช้ระบบการเคลื่อนไหวที่ตอบโจทย์ทั้งเป้าหมายทางเทคนิคและทางการเงินของโครงการ
จาก AEROTECH
วันที่โพสต์: 31 ธันวาคม 2021