معرفی کلی گیربکس ایندکس
ایندکس به معنای حرکت (یا حرکت دادن) به سمت مکان یا موقعیت جدید سریع و آسان ولی دقیق است. هنگام موقعیت گذاری، چند صدم میلیمتر (چند صدم اینچ) یا حتی چند هزارم میلیمتر دقت دارد. معمولا زمانی که ایندکس به کار می رود، مختصا ًبه چرخش اشاره داد. یعنی، ایندکس سریعترین، راحت ترین و در عین حال دقیق ترین چرخش اجزای ماشین از طریق چند درجه است. طراحی و سامان دهی این گیربکس ها از نظر زمانی بسیار بالا و دقیق است که در هر زاویه ای که ساخته شود در همان زاویه ی ایستگاهی توقف می کند و خلاص شده و حرکت می کند. برخی از ایندکسهای cam محور، بوسیلۀ انتقال حرکت از طریق cam دقیقی، نیروی ورودی را به خروجی متناوب تبدیل می کنند.
کاربرد گیربکس ایندکس
انواع گیربکس صنعتی ایستگاهی که به عنوان ایندکس های ثابت کار می کنند، برای مشارکت بقیه ی ایستگاه ها از پروفیل حرکتی استفاده می کنند که مستقیما متوقف میشوند. بقیه ی ایندکس ها از VFD ها یا servo برای انعطاف پذیری استفاده می کنند. درایو های حرکتی ایندکس منجر به حرکت بارهای اینرسی کمتر از ۱kgm۲ تا ۱۸۰۰۰۰kgm۲ یا بیشتر می شود. همانطور که اشاره شد، طرح های انعطاف پذیرتر گیربکس ایستگاهی از تنظیم سروو موتور یا موتور DC با یک اینکودر استفاده می کنند. گیربکس هایی که از درایوهای فرکانس متغیر (VFD) استفاده می کنند، می توانند حرکت دادن Cam (یا هر محور دیگر) را با استفاده از موتور در سرعت های مختلف، توقف و تکرار این فرآیند به صورت دقیق و کنترل شده انجام دهند. این قابلیت به دلیل ویژگی های پیشرفته ای است که VFD ها در کنترل سرعت و موقعیت موتورهای الکتریکی ارائه می دهند.این مسئله امکان dial park را برای یک ثانیه تا چند ساعت فراهم می کند. (برای مثال، امکان پردازش در یک ایستگاه و تکمیل اقدامات قبل از حرکت دادن قطعه به ایستگاه بعد)
گیربکس های ایندکس یا ایستگاهی، با توانایی چرخش سریع و دقیق اجزای ماشین شناخته میشوند. این دستگاه قادر است یک حرکت ساده ورودی را به یک حرکت نوسانی خروجی تبدیل کند. یکی از مزایای کلیدی آن، توقف فوری گیربکس در مواقع ضروری است؛ به همین دلیل، در تولیدات انبوه به طور گسترده از گیربکس های ایندکس استفاده میشود.
توجه کنید که یکی از مهمترین جنبه های ایندکس کنترلی، توقف ناگهانی است. ایندکس های موقعیت ثابت، از ترمز روی موتور استفاده می کنند تا در هنگام ضرورت عمل کند. بر عکس، ایندکس های close loop همیشه ترمزی متصل به موتور، برای کنترل نهایت توان دارند. ولی این نوع ترمز غالبا ایندکس را سریعتر از ظرفیت ایندکس متوقف می کند پس نباید در شرایط اضطراری به کار رود. مجموعه ی گیربکس ایستگاهی، یک حرکت ساده ی ورودی را به حرکت خروجی نوسان دار و پله ای تبدیل می کند که برای هر کاربردی بهینه می شود. بدنه ها از چدن، آهن و آلومینیوم ساخته می شوند.
نحوه عملکرد گیربکس هایی که ازVFD استفاده می کنند:
توقف دقیق: با استفاده از VFD، می توان موتور را در موقعیت دقیقی متوقف کرد. این کار با استفاده از فید بک های موقعیت (مانند انکودر) و الگوریتم های کنترل موقعیت انجام میشود.
تکرار حرکت: VFDها می توانند برنامه های حرکتی از پیش تعریف شده را بارها و بارها تکرار کنند. این برنامه ها میتوانند شامل تغییر سرعت، توقف و شروع مجدد باشند.
همگام سازی حرکت: در برخی کاربردها، مانند سیستم های مبتنی بر Cam، VFDها می توانند حرکت موتور را با سایر محورها یا فرآیندها همگام سازی کنند. این همگام سازی برای دستیابی به دقت بالا در حرکت های تکراری ضروری است.
مزایای استفاده از VFD در این کاربردها:
دقت بالا: کنترل دقیق سرعت و موقعیت موتور.انعطاف پذیری: امکان تنظیم سرعت، شتاب و توقف به صورت پویا.
کاهش سایش مکانیکی: با کنترل نرمِ سرعت و توقف، سایش قطعات مکانیکی کاهش می یابد.
صرفه جویی در انرژی: VFDها می توانند انرژی مصرفی را بهینه سازی کنند.
کاربردهای معمول:
سیستم های انتقال مواد (Conveyor Systems)ماشین آلات بسته بندی
سیستم های مبتنی بر Cam در صنایع تولیدی
ربات ها و سیستم های اتوماسیون
در نتیجه، استفاده از VFD در گیربکس ها و سیستم های حرکتی، امکان کنترل دقیق و انعطاف پذیر حرکت های تکراری مانند حرکت Cam را فراهم می کند.
تولید گیربکس ایستگاهی
گیربکس ایستگاهی یا همان ایندکس در تولید بسیار ضروری هستند، به خصوص در تولیدات انبوه که چرخه های شناخته شده ی حرکت آن باید سریع ، آسان و دقیق برای هر جزء قابل تغییری که ساخته می شود ، تکرار شوند.
بدون توانایی ایندکس، تمامی تولیدات باید بر مبنای مهارت دستی انجام شوند و اجزاء برگشت پذیر، هزینه های بالایی خواهند داشت چون مهارت و زمان باید هر واحد را تولید کند.
ماشین تراش مثالی بر این مورد است که مکان ابزار ایندکس های آن، یکی بعد از دیگری، امکان حرکت ابزارهای متوالی را به یک سو می دهد و برش های دقیقی انجام می دهد که راه را برای ابزار بعدی باز می کند.
طرح مکانیکی ایندکس، ویژگی های جنبشی حرکت از یک موقعیت به موقعیت دیگر را تعیین می کند. نوع حرکت معمولا برای هر کاربردی انعطاف پذیر است و تنها محدودیت آن، ویژگی های فیزیکی مکانیزم به کار رفته در آن است.