Come selezionare una tavola indicizzata rotante

Jul 09, 2023

L'uso della tavola rotante è diffuso nei macchinari di assemblaggio automatizzato e la scelta del meccanismo appropriato è essenziale sia per massimizzare le prestazioni che per ridurre al minimo il costo di questo componente critico. Questa guida esplorerà due dispositivi comuni che possono essere utilizzati per l'indicizzazione rotativa e fornirà consigli per la corretta selezione. Questi due dispositivi popolari sono gli azionamenti a camme e le tavole servorotanti.

Gli indicizzatori a camme sono un meccanismo onnipresente utilizzato per le tavole rotanti da molti decenni. Sono ideali per applicazioni che indicizzano sempre lo stesso angolo e che richiedono un posizionamento di alta precisione a un costo molto ragionevole. Un indicizzatore a camma utilizza una camma meccanica per fornire il controllo del movimento per posizionare il carico. Sulla camma è ricavata una curva di movimento matematica che fornisce un movimento estremamente fluido e ripetibile.

Un indicizzatore a camma ha due modalità di funzionamento principali. Una modalità è denominata "Cycle-on-Demand". Ciò indica che l'albero a camme verrà fatto compiere un giro alla volta per far avanzare l'uscita di una posizione alla volta. Ciò si ottiene in genere utilizzando un pacchetto di sensori albero a camme economico per rilevare la posizione dell'albero a camme e un VFD per arrestare e avviare il motore. Il periodo di sosta dell'albero a camme offre un'ampia finestra per l'arresto dell'albero a camme senza influenzare la posizione dell'uscita. Per far funzionare l'indicizzatore, un PLC dà un comando al VFD per accelerare il motore di azionamento a una velocità preimpostata, la camma ruota di un giro indicizzando l'uscita, un sensore invia un segnale in posizione al PLC e il PLC segnala al VFD per arrestare l'albero a camme durante la posizione di sosta della camma. Il tavolo rimarrà nella posizione di sosta per tutto il tempo necessario per completare il lavoro in ciascuna stazione. Il tempo di permanenza può variare da una frazione di secondo a diversi minuti o ore a seconda dell'applicazione. Questa combinazione consente un posizionamento molto accurato con un sistema di azionamento economico.

Un indicizzatore a camma può anche essere utilizzato in una modalità "continua" più tradizionale in cui l'albero a camme gira a velocità costante e il tempo di indicizzazione e di sosta è controllato esclusivamente dal profilo di movimento della camma. La modalità continua è utile quando altre apparecchiature verranno sincronizzate meccanicamente con la fasatura dell'albero a camme o quando l'indicizzatore deve funzionare a velocità di ciclo più veloci di quanto un motore possa essere arrestato e avviato. Un indicizzatore continuo può funzionare a velocità superiori a 1.000 cpm. La limitazione della modalità continua è che potrebbe essere impossibile lavorare una camma che richiede un movimento di indicizzazione rapido seguito da un lungo tempo di permanenza.

Una tavola servorotante completamente programmabile è un'altra opzione comune. Esistono due casi specifici in cui una tavola servorotante è vantaggiosa. Il primo è quando è richiesto uno schema di movimento flessibile. Un esempio è rappresentato da due prodotti diversi eseguiti su una macchina, ciascuno dei quali richiede modelli di indicizzazione diversi. L'altra situazione adatta a un servoindexer è quando è richiesto un posizionamento estremamente rapido seguito da un lungo periodo di permanenza. Un indicizzatore di camma con ciclo su richiesta è limitato dalla necessità di accelerare l'albero a camme fino alla velocità durante il periodo di sosta prima dell'avvio del movimento di uscita. Esistono limitazioni pratiche alla velocità con cui l'albero a camme può essere accelerato, quindi ci sarà un ritardo prima dell'avvio del movimento. Con una tavola servorotante, l'uscita ruota non appena il servomotore inizia a muoversi. Un esempio pratico potrebbe essere un carico indicizzato di 90 gradi in 0,25 secondi. Questo non è difficile per un indicizzatore a camma continuo o un servoindicizzatore a gioco zero, ma un indicizzatore a camma a ciclo su richiesta potrebbe avere difficoltà con quel movimento. Per le applicazioni di indicizzazione rapida dei servo, un riduttore precaricato con gioco zero è fondamentale per ottenere movimenti di indicizzazione fluidi con tempi di assestamento minimi. Un meccanismo RollerDrive senza gioco sarebbe la scelta ottimale per ottenere un posizionamento accurato con un'ottima risposta dinamica.

Per entrambi i tipi di indicizzatore, sono necessarie informazioni sull'applicazione, tra cui momento di inerzia, angolo di indicizzazione, tempo di indicizzazione e tempo di permanenza. Un produttore rispettabile dovrebbe quindi essere in grado di dimensionare correttamente la tavola rotante per l'applicazione.