如何降低工程设计(2)

图2. Minster Machine的动态Z型辊给料机，配备了含有直线导轨、集成式滚珠丝杆组件及T型槽套筒的Thomson SuperSlide 2RB连续支撑系统。

“提供Z型辊给料机的挑战在于每个客户的要求都略有不同，”Lyons说，“我们制造的给料机Y轴行程从6到18英寸。卷材的运动轨迹、尺寸和重量都会影响给料机的设计。客户对于冲床和给料机的交付期要求也比以前短得多。在过去，我们可能有8-10周的时间来设计、制造和运输机器，而今天一般交付期大概是两周。这意味着可用于设计机器并把设计方案投入制造的时间从两周缩短至两天。同时，客户比以往任何时候对价格都更加敏感，使得我们还承受着来自全球其它设备供应商的竞争压力。”

在过去，Minster公司要独立设计和制造Z型辊给料机的Y轴滑动系统。每次公司接到订单时，Lyons就会指派一名工程师来设计直线运动系统。该工程师先搜集应用要求，如行程、系统安装方向、负载、寿命、环境条件、定位精度、速度和加速度等，然后使用计算手册来设计直线运动系统，并生成实体模型和制造图纸。

工程师通常要将诸多零部件(如伺服电机、滚珠丝杆、直线导轨或滑轨、90°直角减速机及联轴器等)分包给多家不同的供应商。设计直线运动系统大概要花费工程师20个小时。零部件成本平均约为6000美元。收到零部件后，还要花费约四个小时来装配滑动系统，将直线运动系统装配到给料机上还要花费30分钟时间。

预配置组件方案

预配置组件既能提供确切满足应用需求的功能、性能和外形，而且成本要比单独采购零部件的成本更低，所以Lyons决定尝试一下这种新方案。他之所以选择Thomson是因为看重其丰富的产品线、较强的专业技术和支持能力。

图3. 这是由Linear MOTIONEERING生成的AccuSlide 2HB模型。2HB是由一种由方形滑轨、滑台和集成滚珠丝杆组件构成的连续支承系统。Minster Machine公司将它应用于要求高刚度的连续支承应用。

Thomson直线运动系统已有60多年的发展历史，产品几乎可以满足任何直线运动系统的需求。公司的直线运动系统的驱动包括：丝杆驱动系统，适用于高推力、高刚度及高精度的重载中速应用;皮带驱动直线运动系统，主要用于对加速度和速度要求极高的应用。Thomson直线运动系统导向技术能够为用户提供高精度滚珠导轨、稳固的菱形导轨以及高速导轮导轨。Thomson直线运动系统产品还可以提供附加功能，如防污带盖、单/双滑台、中央润滑以及单/多轴解决方案。这些种类齐全的标准、改进或预配置的零件和组件都可以通过在线选型和配置工具来进行设计和选型。

Lyons与当地直线运动集成商i-Automation合作配置定制组件以根据低成本、现成的标准零部件来专门满足其应用需求。每次收到新订单时，Lyons首先会联系i-Automation的Ryan Glenn，并提供直线运动系统的技术参数。然后Glenn使用Thomson网页选型工具 Linear MOTIONEERING来设计用户的直线运动系统。Glenn会输入应用的关键参数，包括安装方式、定位精度要求、环境条件、负载条件及运动要求。通过Linear MOTIONEERING系统，他还可以按照交付期对潜在的解决方案进行排序，其中许多系统的发货期仅为一周。

“这种方案将设计客户定制直线运动系统的时间从3个小时缩短至30分钟。”Glenn说。