¿Por qué elegir Cam Drive? Las 5 ventajas principales de los indexadores rotativos fijos de múltiples-estación

¿Necesita elegir entre las siguientes tres opciones de conducción para su línea de producción en el campo de la automatización industrial?

Servoaccionamiento directo– flexibilidad infinita, pero alto costo y programación compleja

Indexación neumática– menor costo, pero precisión limitada

Indexador de levas– Fiabilidad mecánica con excelente equilibrio entre costes-rendimiento

Para líneas de producción dedicadas que requieren estaciones fijas-como 4, 6, 8 o 16 paradas-laIndexador giratorio fijo multi-estación(a menudo llamado unIndexador de levas) sigue siendo la opción más adecuada. Porque combina costo y rendimiento y tiene excelentes propiedades mecánicas que los sistemas de control electrónico no pueden reemplazar.

 

La razón principal para elegir un indexador de leva en lugar de alternativas neumáticas o-impulsadas por engranajes es su rigidez mecánica y precisión de posicionamiento.

¿Qué es la reacción cero?

En las cajas de cambios o transmisiones por cadena, para evitar atascos, existe un espacio entre el engranaje impulsor y el engranaje conducido. Esta brecha, conocida como reacción, da como resultado un "juego" o "descuelgue" en la salida. Con el tiempo, el desgaste aumenta esta brecha, destruyendo la precisión.

En general, un Cam Indexer de alta-calidad utiliza un mecanismo pre-cargado. El eje de entrada presenta una leva globoidal o cilíndrica con una nervadura cónica que se acopla con los seguidores de leva (cojinetes de agujas) en la torreta de salida. Debido a que la nervadura es cónica y pre-precargada contra los seguidores, no hay juego mecánico. La entrada y la salida están mecánicamente bloqueadas entre sí.

métricas de rendimiento

En Hansheng Automation, definimos la precisión por segundos de arco (1 grado=3600 segundos de arco). Por ejemplo, un error de 30 segundos de arco en un plato giratorio de 300 mm de diámetro da como resultado una desviación de posicionamiento de aproximadamente 0,02 mm en el borde-más delgado que un cabello humano.

Precisión estándar:Nuestros indexadores rotativos-disponibles-en el mercado ofrecen una precisión de posicionamiento repetitivo de ±30 segundos de arco. Esto es suficiente para el 90% de las aplicaciones industriales, incluido el llenado de botellas, la tampografía y el montaje general.

Precisión personalizada:Para aplicaciones exigentes como unión de semiconductores o inspección óptica, ofrecemos rectificado personalizado para lograr ±15 segundos de arco.

A diferencia de los servomotores, que dependen de la resolución del codificador y de los bucles de retroalimentación para "mantener" la posición (lo que a menudo resulta en un micro{0}}dithering), un indexador de leva se bloquea mecánicamente en la posición de permanencia. Una vez detenido, es sólido como una roca.

Nota: Para aplicaciones que requieren repetibilidad absoluta sin "caza" electrónica, la estructura mecánica pre-cargada de un indexador de leva proporciona una estabilidad superior.

Uno de los aspectos de la indexación que más se pasa por alto es el perfil de movimiento. La forma en que la mesa acelera y desacelera afecta directamente la vida útil de la máquina y la seguridad del producto que se transporta.

Desventajas del movimiento trapezoidal

Muchos servoprogramas básicos o sistemas neumáticos utilizan una curva de velocidad "trapezoidal" (aceleración constante). Aunque el cálculo es simple, la curva generará impactos significativos en los puntos inicial y final del movimiento (es decir, en el momento de cambiar de etapa de velocidad, la aceleración sufre un cambio repentino, lo que resulta en un impacto extremadamente alto). Esto se manifiesta como impacto físico o vibración generada cada vez que el banco de trabajo arranca o se detiene.

La ventaja de la cámara --- La curva en S

Los indexadores rotativos fijos se mecanizan con una ley matemática específica cortada directamente en la leva de acero-normalmente elCurva sinusoidal modificada (curva S-).

Esta ley de movimiento garantiza que la aceleración comience en cero, aumente suavemente hasta alcanzar la velocidad máxima y disminuya perfectamente hasta cero a medida que alcanza el ángulo de permanencia. No hay picos repentinos de fuerza.

Sin vibración:La transición suave evita cargas de choque, lo que permite que el indexador alcance velocidades de ciclo de hasta 200 índices por minuto (dependiendo del número de estaciones y la carga).

Aunque los servosistemas-de alta gama se pueden programar para simular curvas en forma de S-, esto requiere un ajuste complejo y un procesamiento de gran ancho de banda. Sin embargo, para Can Indexer, no hay necesidad de procesamiento adicional, lo cual es una ventaja de hardware única.

En sectores de la industria pesada, como la fabricación de automóviles o el estampado de hardware, la plataforma giratoria suele estar sujeta a importantes fuerzas externas durante la fase de reposo. Por ejemplo, una estación de prensado podría ejercer una fuerza vertical o una estación de remachado podría ejercer cargas laterales.

Estructura mecánica

Cam Indexer es completamente diferente de los sistemas de transmisión por correa o de transmisión directa en términos de integridad estructural.

Torreta de salida:La brida de salida está sostenida por cojinetes macizos y ampliamente espaciados (a menudo cojinetes de rodillos cruzados o cónicos) diseñados para soportar momentos axiales y radiales elevados.

El efecto de bloqueo:Durante la fase de "permanencia" (parada), la porción recta del nervio de la leva se asienta entre los seguidores de la leva. Esto crea un bloqueo mecánico.

Comparación de manejo de carga

Cinturones/Cadenas:Alta elasticidad. Bajo carga, se estiran, provocando errores de posicionamiento.

Motores de transmisión directa (DD):Si bien son precisos, los motores DD dependen de la intensidad del campo magnético para mantener la posición. Si una fuerza externa (como una operación de perforación) excede el par máximo del motor, el motor fallará o se moverá.

Indexador de levas:Un indexador estándar de la serie DF (brida) puede soportar fácilmente cargas sustanciales.

Por ejemplo, las especificaciones de nuestro modelo DF-110 incluyen:

• Capacidad de carga axial:Hasta 700 kgf (aproximadamente 7000 N o 1540 lbs) en el eje de salida
• Torque de indexación máximoe:700 kgf·m, adecuado para aplicaciones-de servicio pesado, como ensamblaje de piezas de automóviles o estaciones de estampado
• Carga del eje externo:Hasta 480 kgf para accesorios periféricos

Esta resistencia mecánica supera con creces los sistemas de transmisión-por correa o directa-de tamaño comparable, lo que lo hace mejor para aplicaciones que involucran fuerzas de mecanizado durante la fase de reposo.

 

 

Uno de los argumentos más fuertes a favor del Cam Indexer es su simplicidad de integración.

La solución "programada mecánicamente"

Una mesa giratoria servo-requiere:

• Un servomotor y variador.
• Un PLC con capacidades de control de movimiento.
• Cableado para alimentación y realimentación del codificador.
• Tiempo: programación de secuencias de referencia, definición de parámetros de aceleración/desaceleración, ajuste de bucles PID y depuración de errores posteriores.

Por el contrario, un indexador rotatorio fijo de múltiples-estación está programado mecánicamente.

Si compras unindexador de 6 estaciones, una revolución del eje de entrada siempre dará como resultado un movimiento de salida de 60 grados.

Simplicidad en la operación

Para hacer funcionar un indexador de levas, simplemente necesita un motor de inducción de CA estándar (con un variador de frecuencia para control de velocidad) o un motor de engranaje simple.

La entrada gira continuamente:El indexador realiza un ciclo automáticamente.

Ciclos de entrada:Utilice un sensor simple en el eje de entrada para indicarle al motor que se detenga después de un ciclo.

La ventaja de ahorrar tiempo al eliminar la necesidad de programación y depuración. No es necesario devolver-la máquina a su lugar después de un corte de energía (la posición de la leva es absoluta). Esta simplicidad reduce drásticamente las horas de ingeniería durante la puesta en servicio y la resolución de problemas de la máquina.

Al calcular el TCO, la combinación de un precio de compra inicial moderado y costos de mantenimiento casi-ceros hacen que el indexador de levas sea una de las opciones más económicas para la producción a largo-plazo.

¿Cómo calculo el tamaño correcto para mi aplicación?

El tamaño depende de tres factores críticos: el momento de inercia total (masa y diámetro de su plataforma giratoria + accesorios), la velocidad de indexación objetivo (segundos por ciclo) y el par dinámico requerido. El uso de un indexador de tamaño insuficiente puede provocar el desgaste de la leva. Hansheng Automation ofrece un servicio de dimensionamiento gratuito-simplemente proporcione las especificaciones de su tocadiscos y nuestros ingenieros calcularán el factor de seguridad por usted.

¿Se puede ajustar el "Ángulo de permanencia" después de la compra?

No. El ángulo de permanencia (p. ej., índice de 90 grados, permanencia de 270 grados) está permanentemente rectificado en la leva de acero. Si su aplicación requiere cambiar la sincronización con frecuencia, consúltenos durante la fase de diseño.

¿Qué sucede si el indexador desarrolla holgura (contragolpe) después de años de uso?

Los indexadores de levas de alta-calidad cuentan con un mecanismo de ajuste excéntrico. Si se produce un desgaste menor después de años de uso intensivo, la carcasa del eje de entrada se puede girar ligeramente para acercar la leva a los seguidores, eliminando efectivamente el espacio y restaurando la condición de "juego cero" sin reemplazar la unidad.

Los tres métodos de conducción mencionados en el artículo tienen cada uno sus propias ventajas, pero para la producción a gran-escala, el indexador rotatorio fijo de múltiples-estación es la mejor opción en términos de costo y rendimiento. A continuación, Hansheng proporciona una tabla comparativa para su referencia.

Sugerencia
Elija indexadores de leva para: máquinas de ensamblaje automatizadas, líneas de envasado (llenado/tapado), tampografía, soldadura ultrasónica e inspección farmacéutica.

Elija Servo para: Centros de mecanizado CNC o líneas flexibles donde el espaciado de los productos cambia con frecuencia.

En Hansheng Automation, nos especializamos en calcular el tamaño de indexador perfecto para sus requisitos de carga y velocidad. Ya sea que necesite la serie de bridas DF-de servicio pesado o la versátil serie de ejes DS, nuestros ingenieros están listos para ayudarlo.

Contáctenos

• ISO 230-2:2014 (Referenciada para nuestros estándares de prueba de ±30 segundos de arco).
• Rothbart, HA (2004). Manual de diseño de cámaras. McGraw-Educación de Hill.
• AGMA (Asociación Estadounidense de Fabricantes de Engranajes): Normas para la lubricación de transmisiones por engranajes cerrados industriales.