Riešenie na automatické vyrovnávanie vodiacich skrutiek

Vodiace skrutky premieňajú rotačný pohyb na riadený lineárny pohyb v pohonoch, polohovacie systémy, kompaktné zostavy automatizácie a krokových motorov. Malý ohyb môže vytvoriť radiálne hádzanie, nerovnomerný pohyb matice, hluk, pridané zaťaženie ložiska alebo ťažkosti s montážou. Pretože závit je funkčný povrch aj ťažká kontaktná geometria, vodiacu skrutku nemožno považovať za obyčajnú okrúhlu tyč.

Toto navrhované riešenie vyrovnávania vodiacej skrutky kombinuje opakovateľnú základnú podporu, rotačné meranie, lisovanie chráneného bodu a kompletné premeranie. Je založená na informáciách o zákazníkoch pre dve veľmi odlišné rodiny kandidátov: krátky Ø6,35 × 75 mm skrutka a štyri kusy vzorky označené ako Ø3,5 × 508 mm. Tieto rozmery vytvárajú pomer dĺžky k priemeru približne 11.8 a 145.1, takže vyžadujú samostatné okná uskutočniteľnosti, a nie jeden predpokladaný strojový recept.

Threaded lead screw positioned in a compact straightening station

*Rám zdrojového videa.* Zobrazuje skrutku so závitom v kompaktnej stanici, ale neurčuje žiadnu geometriu zákazníka, automatické nakladanie alebo výrobná kapacita.

Požiadavka projektu vodiacej skrutky

Zákazník popisuje aplikáciu ako vodiacu skrutku krokového motora a uvádza elektrický výkon motora 2.33 VDC at 1.5 A. Toto hodnotenie môže pomôcť identifikovať zostavu, ale nedefinuje tuhosť hriadeľa, vyrovnávacia sila, meraný údaj alebo prijateľné hádzanie. Návrh vyrovnania musí vychádzať z výkresu skrutky, materiál, tepelné spracovanie, závitový formulár, štádium procesu a toleranciou rozmerov.

Riadok uvádzajúci „štyri kusy, Ø3,5 × 508 mm“ sa považuje za množstvo vzorky pre druhú geometriu, kým zákazník nepotvrdí inak. Nemalo by sa automaticky spájať s Ø6,35 × 75 mm diel alebo sa používa na uplatnenie univerzálneho sortimentu strojov.

Projektová položkaZákaznícky vstup / Stav
ObrobokVodiaca skrutka spojená s aplikáciou krokového motora
Kandidátska rodina AØ6,35 mm × 75 mm; L/D ≈ 11.8
Kandidátska rodina BŠtyri nahlásené vzorky, Ø3,5 mm × 508 mm; L/D ≈ 145.1
Hodnotenie motora2.33 VDC at 1.5 A; iba označenie zostavy, nie je vstup na vyrovnávanie
Aktuálne vybavenieZákazník hlási predchádzajúce použitie zariadenia Galdabini
Materiál / TvrdosťNa potvrdenie
Formulár závitu / OlovoNa potvrdenie
Prichádzajúci ohybMerať na reprezentatívnych vzorkách
Konečná požiadavkaRovnosť alebo TIR, nulové a meracie polohy, ktoré sa majú potvrdiť
Navrhovaná metódaRotačné meranie v uzavretej slučke a vyrovnávanie lisovaním s chráneným bodom

Prečo dvojveľké rodiny potrebujú samostatné okná uskutočniteľnosti

Priemer má silný vplyv na ohybovú tuhosť, zatiaľ čo dĺžka mení správanie podpory aj citlivosť merania. The 75 mm skrutka je dostatočne kompaktná, aby umožnila prístup k zariadeniu, krátke rozpätia podpory a umiestnenie prvkov môžu dominovať dizajnu. The 508 mm skrutka je extrémne štíhla vzhľadom na jej priemer, takže jeho zdanlivé čítanie sa môže meniť s rozstupom podpory, držanie tela, sila sondy a jej vlastná hmotnosť.

Tieto dve rodiny sa môžu stále zmestiť do jednej modulárnej strojovej platformy, ale tento záver si vyžaduje testovanie vzorky. Môžu potrebovať rôzne podpory, rozsahy sondy, geometria lisovacieho kontaktu, korekčné prírastky, metódy zaťaženia a dokonca aj rôzne orientácie merania.

Inžiniersky faktorØ6,35 × 75 mm RodinaØ3,5 × 508 mm Rodina
GeometriaKrátky závitový hriadeľUltra tenký závitový hriadeľ
Primárne riziko príslušenstvaObmedzený priestor pre podpery, sonda a lisovací nástrojSamovychýlenie a nestabilná podpora s dlhým rozpätím
Citlivosť meraniaUmiestnenie prvku a chyba skľučovadla/podporyPodporná poloha, sila sondy, držanie tela a narušenie prostredia
Stratégia korekcieKrátke rozpätie, korekcia bodu jemného posunuViacpolohová podpora a veľmi malá stupňovitá korekcia po teste uskutočniteľnosti
ManipuláciaJe možné manuálne hniezdenie alebo kompaktné automatické podávaniePravdepodobne bude potrebné dlhé vedenie a manipulácia proti zamotaniu
Predpoklad zdieľaného receptuNie je povolenéNie je povolené

Priamosť, Rázový a funkčný dátum

Priamosť a radiálne hádzanie nie sú zameniteľné. Priamosť popisuje odchýlku prvku od ideálnej priamky. Radiálne hádzanie alebo celkové indikované hádzanie sa meria, keď sa dielec otáča okolo definovaných referencií, a preto závisí od zvoleného nulového bodu. Rozdiely sú podrobnejšie opísané v priamosť hriadeľa, runout a TIR.

Pre presnú skrutku, funkčná referencia často súvisí s ložiskovými čapmi, podpora končí, stredy alebo iný základ výkresu. THK popisuje meranie hádzania hriadeľa skrutky vzhľadom na os podpery, vrátane podpory na čapových častiach a odčítaní v niekoľkých axiálnych polohách pri otáčaní hriadeľa. KURODA tiež uvádza hádzanie ložiska a celkové hádzanie alebo zakrivenie celého stredu skrutky a hriadeľa medzi položkami kontroly guľôčkových skrutiek. Tieto princípy ukazujú, prečo sa cenová ponuka nemôže zakladať len na vonkajšom priemere a dĺžke.

Položka prijatiaPred zárukou sa vyžaduje definícia
Riadená charakteristikaPriamosť hriadeľa, radiálne hádzanie, TIR alebo montážny výbeh
DátumLožiskové čapy, stredísk, konce podpery alebo odkaz definovaný výkresom
Meranie pozíciíPresné hladké priemery, obvod matice alebo vyhradené polohy meradla
Meranie držania telaHorizontálne, vertikálny alebo výkresovo prispôsobený stav podpery
Metóda sondyKontaktná sila, geometria hrotu, rýchlosť otáčania a filtrovanie
Konečný limitMetóda numerickej tolerancie a meracej korelácie
Prijatie povrchuPovolené známky na časopisoch, závit a nefunkčné oblasti

Prečo závitový povrch mení proces

Skrutkovitý závit nepredstavuje rovnaký signál ako hladký valcový čap. Sonda umiestnená priamo na hrebeni môže sledovať geometriu závitu, zmena povrchu alebo pohyb súvisiaci s výškou sklonu namiesto len stredovej čiary hriadeľa. Uprednostňuje sa meranie na hladkom ložiskovom čape alebo schválenom referenčnom priemere, ak predstavuje funkčný údaj.

Ak výkres neposkytuje vhodnú hladkú meraciu plochu, riešenie môže vyžadovať špeciálnu hlavnú maticu, meranie obvodu matice, optická metóda alebo iný overený koncept meradla. The method must be proven against the customer's final inspection; nemal by sa vyberať iba zo snímky videa.

Pri korekcii je rovnako dôležitá ochrana závitu. Roton odporúča lisovacie vyrovnávanie pre vodiace skrutky a varuje, že metódy vyrovnávania valcovaním určené pre hladké tyče môžu poškodiť závity. Jeho vedenie si vyžaduje kontrolovaný pohyb barana a mäkké topánky na barane a podperách. Konečný kontaktný materiál a profil musia byť stále zvolené pre skutočný materiál skrutky, tvrdosť, dokončiť a povolené kontaktné zóny.

Threaded lead screw held by a rotating fixture during straightening

*Snímka zdrojového videa.* Výber dátumu, kontaktné miesta a relevantnosť merania musia byť potvrdené zo schváleného výkresu.

Odporúčaná metóda vyrovnávania

Preferovaným východiskovým konceptom je automatické bodové vyrovnávanie lisovaním s meraním rotačného hádzania. Diel je podopretý na dohodnutom základe, otočený, aby sa lokalizovala veľkosť ohybu a uhlový smer, indexované podľa korekčného uhla, stlačený v kontrolovanom prírastku a potom znova zmeraný.

Tento prístup umožňuje nástrojom vyhnúť sa citlivým hrebeňom závitov, ramená, podrezané a hotové žurnály. Podporuje tiež limity špecifické pre daný model pre krátku skrutku a ultratenkú skrutku. Pre niektoré rovnomerné polotovary pred vytvorením závitu môže byť vhodný kontinuálny valcový vyrovnávač, ale nemalo by sa považovať za vhodné pre hotovú vodiacu skrutku. Širšie výberové kritériá sú zhrnuté v vyrovnávanie lisom verzus vyrovnávanie valcom.

MAE verejne identifikuje long, tenké guľôčkové skrutky ako presné vyrovnávacie aplikácie, while Roton's application guidance favors press-type correction for threaded screws. Tieto referencie podporujú princíp procesu, ale nepreukazujú, že ktorýkoľvek z nahlásených zákazníkov už prešiel skúšobnou vzorkou StraighteningTech.

Navrhovaný proces vyrovnávania v uzavretej slučke

Súvisiace 24-sekundové video ukazuje vodiacu skrutku so závitom v kompaktnom otáčaní, podperná a korekčná stanica. Potvrdzuje prítomnosť hotového vlákna a konceptu bodovej korekcie. Nezobrazuje krokový motor, uvádzané rozmery, automatické načítanie, kompletný výrobný cyklus, konečná tolerancia alebo štyri dlhé kusy vzorky.

KrokProcesHlavné ovládanie
1Identifikujte rodinu dielov a vložte receptZabrániť 75 mm a 508 mm rodiny od zdieľania neoverených nastavení
2Vložte holú skrutku alebo schválenú zostavuPotvrďte fázu procesu a chráňte ložiská alebo spojky motora
3Stanovte funkčný základPoužívajte časopisy schválené pre kreslenie, centrá alebo špecializované podpory
4Otáčajte a merajteZaznamenajte veľkosť ohybu a uhlovú polohu v definovaných axiálnych bodoch
5Overte signálZistiť variácie súvisiace s vláknom, nestabilná podpora alebo nadmerný vplyv sondy
6Vyberte podperu a stlačte polohyZabráňte poškodeniu závitu, slabé prechody a chránené povrchy
7Použite riadenú korekciuPoužite obmedzený posun a overené okno sily/zdvihu
8Premerajte všetky požadované bodyPotvrďte odozvu v rovnakom dátume a podmienke podpory
9Opakujte v medziach alebo klasifikujte NOKZastavte sa pri oprave, sila, limity zdvihu alebo konzistencie
10Zaznamenajte výsledok a vyložteV prípade potreby uchovávajte hodnoty pred/po a údaje receptov

Fáza načítania a procesu

Uprednostňovanou fázou výroby je normálne holý hriadeľ skrutky pred montážou motora, pretože lisovanie dokončenej zostavy môže preniesť zaťaženie do ložísk motora, spojka alebo rotor. Ak zákazník konkrétne potrebuje zmontovanú korekciu hádzania skrutiek motora, upínací prostriedok a spôsob preberania musia byť prerobené okolo zostavy a overené na zaťaženie ložiska.

Podpora dátumov a počiatočné meranie

Hriadeľ je podopretý na dohodnutých referenciách a otáča sa v riadenom cykle. Pre Ø3,5 × 508 mm rodina, umiestnenie podpery a sila sondy musia byť súčasťou špecifikácie merania. Čítanie nasnímané s jedným rozložením podpory nemožno priamo porovnávať s čítaním urobeným v inej polohe bez korelácie.

Overenie signálu

Riadiaca jednotka by mala odmietnuť nekonzistentné hodnoty pred vydaním príkazu na stlačenie. Možné príčiny zahŕňajú kontaminované podpery, uvoľnené skľučovadlo, nevhodný hrot sondy, priame sledovanie geometrie závitu alebo samovychýlenie ultraštíhleho hriadeľa. Kontrola hodnovernosti a opakované meranie sú bezpečnejšie ako považovať každý vrchol za ohyb.

Bezpečná podpora a korekčná poloha

Schválené kontaktné zóny musia byť prevzaté z výkresu. Hotové hrebene závitov, ostré výbehy závitov, podrezania, ramená a nosné plochy môžu byť chránené alebo obmedzené. Mäkký, tvarované a vymeniteľné podpery/vložky barana môžu znížiť značenie, ale ich materiál musí byť kompatibilný s obrobkom a skontrolovaný na opotrebovanie.

Support and correction tooling around a slender lead screw

*Snímka zdrojového videa.* Ilustruje len koncept bodovej korekcie; ochrana drážok a limity sily vyžadujú reprezentatívnu validáciu vzorky.

Riadená korekcia a odpruženie

Narovnanie vyžaduje kontrolované nadmerné ohýbanie, aby elastické odpruženie vrátilo hriadeľ bližšie k cieľu. Požadovaný posun nie je univerzálne percento. Závisí to od stavu materiálu, priemer, lokálna geometria vlákna/koreňu, rozpätie podpery a prichádzajúci ohyb. Počiatočná korekcia musí byť preto konzervatívna a spresnená z odozvy nameranej vzorky.

Premeranie a triedenie

Po každej korekcii, všetky požadované body sa zmerajú znova s ​​použitím rovnakého základu a podmienok podpory. Časť je akceptovaná len vtedy, keď je dohodnutá charakteristika v tolerancii. Časť, ktorá dosiahne overenú silu, mŕtvica, cyklus alebo limit konzistencie merania je klasifikovaný ako NOK alebo technická kontrola namiesto opakovaného stláčania.

Ultra tenký Ø3,5 × 508 mm inžinierske ovládacie prvky

Pomer L/D približne 145.1 robí z tejto rodiny kontrolné riziko v aktuálnom informačnom balíku. Stroj musí rozlíšiť skutočný trvalý ohyb od vychýlenia spôsobeného usporiadaním podpery, gravitácie, kontaktná sila alebo manipulácia. Počas nakladania môžu byť potrebné dlhé vodiace lišty, ale musia sa uvoľniť alebo lokalizovať opakovane počas merania tak, aby nezakrývali prirodzený stav hriadeľa.

RizikoMožný efektKontrola overenia
Vlastná hmotnosť medzi podperamiZdanlivý ohyb sa mení s rozostupom opory alebo postojomDefinujte miesta podpory a korelujte meradlo výroby
Kontaktná sila sondySenzor mení polohu, ktorú meriaSonda s nízkou silou alebo overená bezkontaktná metóda
Dlhý chvost bez podporyVibrácie a nestabilné uhlové čítanieĎalšie riadené podpery alebo alternatívna orientácia
Malé korekčné okienkoJeden ťah obráti alebo lokalizuje ohybJemné rozlíšenie posunu a stupňovité korekcie
Kontakt závituPoškodenie hrebeňa alebo merací signál súvisiaci s výškou tónuChránené nástroje a metóda merania schválená výkresom
ManipuláciaZamotanie, škrabanie alebo nový ohyb pred meranímRiadené nakladanie, riadené skladovanie a separácia dielov

Odporúčaná konfigurácia stroja a bunky

modulNavrhovaná požiadavkaHranica projektu
Koncepcia strojaPresná automatická stanica na vyrovnávanie bodovKonečná platforma vybraná po testovaní oboch rodín
MeranieKontakt s nízkou silou alebo overený bezkontaktný systém hádzaniaMusí reprodukovať dohodnutý údaj a metódu merania
RotáciaPresné skľučovadlo, strediská alebo podpery žurnáluSamotný závit sa nepovažuje za základ
PodporujeNastaviteľné, kontúrované, vymeniteľné kontaktySamostatné rozloženie pre krátke a ultratenké skrutky
Stlačte UnitJemná servoelektrická alebo presná hydraulická korekciaRozsah sily a zdvihu určený zo vzoriek
NástrojeMäkké/chránené baranidlo a podporné vložky tam, kde je to vhodnéMateriál a kontaktné značky vyžadujú schválenie
Ovládacie prvkyModelové recepty, kontroly hodnovernosti a korekcie v uzavretej slučkeŽiadny zdieľaný recept bez overenia
Načítava samanuál, zásobníkom alebo automatizovanou manipuláciouVybrané zo stability dielu, objem a takt
ÚdajeVstupné/konečné čítania, počet korekcií a OK/NOKÚroveň sledovateľnosti definovaná požiadavkami zákazníka
BezpečnosťStráženie, zámky, alarmy preťaženia a abnormálneho meraniaVyžaduje sa pre konfiguráciu výroby

Benchmarking náhrady za existujúce vybavenie

Zákazník hlási predchádzajúce použitie zariadenia Galdabini a posudzuje alternatívny zdroj. Pri zodpovednom porovnaní by sa mala použiť rovnaká reprezentatívna dávka vzorky, rovnaký údaj a meradlo, rovnakú prípustnú toleranciu a rovnaké kritériá poškodenia povrchu. Mal by tiež porovnať mieru korekcie, čas cyklu, prechod, falošne odmieta, požiadavky na prístup k údržbe a údaje.

V návrhu by sa nemalo uvádzať, že názov značky je „ekvivalentný k Galdabini“., fotografiu alebo rozsah menovitého priemeru. Ekvivalencia môže byť podporená len zdokumentovaným benchmarkom alebo výsledkom FAT/SAT na dohodnutých častiach.

Referenčná položkaPožadovaný dôkaz
Korelácia meraníRovnaký dátum, meracie body a porovnanie kalibrovaného meracieho prístroja
Finálna kvalitaVýsledky pred/po v reprezentatívnych normálnych a najhorších prípadoch
Ochrana závituVizuálne, rozmerová a funkčná prijateľnosť po narovnaní
Schopnosť procesuDostatočná veľkosť vzorky po oprave receptúry je stabilná
PriepustnosťČasovaný cyklus vrátane zaťaženia, iterácií, vykládka a normálne zastávky
ZmenaPredvádzaný prepínač nástrojov a receptúr pre obe veľkosti
SpoľahlivosťAlarm, kontrola údržby a opakovateľnosti počas skúšky alebo akceptácie

Validácia projektu pred konečnou cenovou ponukou

Reprezentatívne vzorky by mali pokrývať obe geometrie, normálne a najhoršie prichádzajúce zákruty, každý materiál alebo stav tepelného spracovania a všetky relevantné varianty závitu/objímky. Každý pokus by mal zaznamenať stav podpory, dátum merania, prichádzajúci priebeh, korekčná poloha, sila/úder, ak je to možné, konečný výsledok, počet korekcií a akýkoľvek povrchový efekt. A zdokumentované rovnanie vzor-test akceptačný plán by mali definovať, ako sa tieto výsledky stanú schvaľovacím rozhodnutím.

Ø3,5 × 508 Pred začatím korekčných pokusov by sa mala skupina vzoriek v mm samostatne vyhodnotiť z hľadiska opakovateľnosti merania. Ak meradlo nedokáže rozlíšiť ohyb dielu od podpery- alebo sondou vyvolané vychýlenie, výsledok vyrovnania nie je možné spoľahlivo zaručiť.

Informácie potrebné pre návrh vyrovnávania vodiacej skrutky

Uveďte výkres skrutky, potvrdenie, či tieto dve veľkosti sú samostatné modely, množstvo vzorky a ročný objem, materiál a tvrdosť, tvar nite a olova, etapa tepelného spracovania a obrábania, polohy ložiskového žurnálu a stredu, distribúcia prichádzajúceho výbehu, konečná charakteristika a údaj, povolené podporné/tlačové zóny, chránené povrchy, etapa montáže motora, poraziť cieľ, smer nakladania a reprezentatívne vzorky.

Tieto vstupy umožňujú riešiteľovi vybrať metódu merania, rozloženie podpory, uznesenie tlače, bezpečné korekčné okno, náradia, manipulačný a akceptačný plán bez hádania len z hodnotenia motora alebo videa.

Technická referenčná základňa

Tieto zdroje podporujú iba inžinierske princípy. They are not evidence of achieved results for the customer's reported parts.

FAQ

Môže jeden stroj vyrovnať oba Ø6,35 × 75 mm a Ø3,5 × 508 vodiace skrutky mm?

Možno, ak je rozsah merania, podporuje, uznesenie tlače, manipulačné a korekčné okienko pokrývajú obe rodiny. Rozdiel L/D je dostatočne veľký na to, aby sa to preukázalo samostatnými skúškami nástrojov a vzoriek, nepredpokladá sa len z priemeru.

Má 2.33 VDC at 1.5 Menovitý výkon motora ovplyvňuje vyrovnávaciu silu?

Nie. Pomáha identifikovať zostavu krokového motora, ale nedefinuje materiál skrutky, ohybová tuhosť, geometria závitu, rozpätie podpery alebo vyrovnávacia sila.

Mala by byť skrutka narovnaná pred alebo po montáži motora?

Holý skrutkový hriadeľ je preferovanou počiatočnou fázou, pretože zabraňuje prenosu korekčného zaťaženia na ložiská motora alebo spojky. Oprava montáže je možná len s vyhradeným prípravkom a schváleným plánom validácie zaťaženia a hádzania ložiska.

Môže stroj merať priamo na závite?

Len s metódou overenou pre tvar závitu a konečnú kontrolu. Hladké denníky, ložiskové sedadlá, stredísk, majstrovský orech, obvod matice alebo vhodná optická metóda môže poskytnúť spoľahlivejšiu funkčnú referenciu.

Ako sú vlákna chránené pri lisovaní?

Receptúra ​​definuje schválené podporné a lisovacie zóny, zatiaľ čo tvarované vymeniteľné kontakty rozdeľujú záťaž. Vhodné môžu byť mäkké materiály topánok, ale konečný materiál a geometria musia prejsť kontrolou povrchu a funkčnosti skutočných skrutiek.

Čo dokazuje projektové video?

Zobrazuje vodiacu skrutku so závitom v kompaktnej rotačnej/podpornej/korekčnej stanici. Nepreukazuje uvádzané rozmery, zostava motora, automatické kŕmenie, čas cyklu, konečná tolerancia alebo výsledok dlhých skrutiek.

Dá sa zaručiť, že alternatívny stroj bude rovnocenný s existujúcim zariadením Galdabini??

Iba po referenčnej hodnote rovnakej vzorky s použitím rovnakého dátumu, meradlo, tolerancie, povrchové kritériá a výrobné podmienky. Bez tohto dôkazu by sa nemala sľubovať rovnocennosť medzi značkami.

Záver

Vyrovnanie vodiacej skrutky závisí od funkčného základu, ochrana závitu a korekčné okno, ktoré zodpovedá skutočnej geometrii. Hlásený Ø6,35 × 75 mm a Ø3,5 × 508 mm diely predstavujú veľmi odlišné problémy s meraním a podporou, preto by sa s nimi malo zaobchádzať ako s dvoma overenými receptami, aj keď jeden modulárny stroj nakoniec pokrýva oba.

Pošlite svoje kresby, materiál a tvrdosť, podrobnosti vlákna, definície prichádzajúceho a cieľového hádzania, výrobné štádium, objem a reprezentatívne vzorky na preskúmanie uskutočniteľnosti. StraighteningTech vyvinie meranie, náradia, koncept korekcie a akceptácie v súvislosti s evidenciou obrobku, a nie odporúčanie zariadenia len na základe menovitého výkonu motora alebo menovitého priemeru.

Obsah
Prejdite na začiatok