Como selecionar uma mesa de indexação rotativa

Jul 09, 2023

O uso da mesa indexadora rotativa é amplamente difundido em máquinas de montagem automatizada e selecionar o mecanismo adequado é essencial para maximizar o desempenho e minimizar o custo desse componente crítico. Este guia prático irá explorar dois dispositivos comuns que podem ser usados ​​para indexação rotativa e dar conselhos para a seleção adequada. Esses dois dispositivos populares são unidades de indexação de came e mesas rotativas servo.

Os indexadores de came são um mecanismo onipresente que tem sido usado para mesas rotativas por muitas décadas. Eles são ideais para aplicações que sempre indexarão o mesmo ângulo e que exigem posicionamento de alta precisão a um custo muito razoável. Um indexador de came usa um came mecânico para fornecer o controle de movimento para posicionar a carga. Uma curva de movimento matemático é usinada no came que fornece um movimento extremamente suave e repetível.

Um indexador de came tem dois modos principais de operação. Um modo é referido como "Cycle-on-Demand". Isso indica que o eixo de comando será girado uma revolução por vez para avançar a saída uma posição por vez. Isso geralmente é obtido usando um pacote de sensor de árvore de cames barato para detectar a posição da árvore de cames e um VFD para parar e ligar o motor. O período de espera da árvore de cames oferece uma ampla janela para a árvore de cames parar sem afetar a posição da saída. Para alternar o indexador, um PLC dá um comando ao VFD para acelerar o motor de acionamento até uma velocidade predefinida, o came gira uma revolução indexando a saída, um sensor envia um sinal de posição para o PLC e o PLC sinaliza o VFD para parar o eixo de cames durante a posição de parada do came. A mesa ficará na posição de espera pelo tempo que for necessário para concluir o trabalho em cada estação. O tempo de permanência pode variar de uma fração de segundo a vários minutos ou horas, dependendo da aplicação. Esta combinação permite um posicionamento muito preciso com um sistema de acionamento barato.

Um indexador de came também pode ser executado em um modo "Contínuo" mais tradicional, onde o eixo de comando gira a uma velocidade constante e a indexação e o tempo de permanência são controlados apenas pelo perfil de movimento do came. O modo contínuo é útil quando outro equipamento será sincronizado mecanicamente com o tempo do eixo de comando ou quando o indexador precisa operar em taxas de ciclo mais rápidas do que um motor pode ser parado e iniciado. Um indexador contínuo pode ser executado a taxas superiores a 1.000 cpm. A limitação do modo contínuo é que pode ser impossível usinar um came que exija um movimento de indexação rápido seguido por um longo tempo de permanência.

Uma mesa rotativa servo totalmente programável é outra opção comum. Existem dois casos específicos em que uma mesa rotativa servo é vantajosa. A primeira é quando um padrão de movimento flexível é necessário. Um exemplo são dois produtos diferentes sendo executados em uma máquina, cada um exigindo padrões de indexação diferentes. A outra situação adequada a um servo indexador é quando é necessário um posicionamento extremamente rápido, seguido de um longo período de espera. Um indexador de came de ciclo sob demanda é limitado pela necessidade de acelerar o eixo de comando até a velocidade durante o período de espera antes que o movimento de saída seja iniciado. Existem limitações práticas quanto à rapidez com que o eixo de comando pode ser acelerado, de modo que haverá um atraso antes que o movimento seja iniciado. Com uma mesa rotativa de servo, a saída gira assim que o servomotor começa a se mover. Um exemplo prático seria uma carga sendo indexada 90 graus em 0,25 segundos. Isso não é difícil para um indexador de came contínuo ou um servo indexador de folga zero, mas um indexador de came de ciclo sob demanda pode ter dificuldades com esse movimento. Para aplicações de indexação rápida de servo, um redutor de engrenagem pré-carregado com folga zero é fundamental para obter movimentos de indexação suaves com tempo mínimo de acomodação. Um mecanismo RollerDrive de folga zero seria uma escolha ideal para obter um posicionamento preciso com grande resposta dinâmica.

Para qualquer estilo de indexador, são necessárias informações de aplicação, incluindo momento de inércia, ângulo de indexação, tempo de indexação e tempo de permanência. Um fabricante respeitável deve ser capaz de dimensionar adequadamente a mesa rotativa para a aplicação.