Nagy teljesítményű távirányítós mozgásvezérlő fej 24 kW-os HMI szerelvényekhez

Ez a projekt a filmforgatások egyik gyakori kihívására adott válaszként született: hogyan lehet rendkívül nagy méretű, nagy fényerejű fényforrásokat biztonságosan, pontosan és költséges állásidő nélkül átpozícionálni.

A modern filmes produkciók gyakran használnak 24 kW-os HMI lámpatesteket, amelyeket magasan, darukra vagy nagy tartószerkezetekre szerelnek. Bár ezek a lámpák hatalmas fényteljesítményt nyújtanak, pozíciójuk módosítása hagyományosan azzal jár, hogy a teljes lámpatestet le kell engedni, el kell végezni a beállítást, majd újra fel kell emelni – ez időigényes és a munkát megzavaró folyamat, különösen a több egységgel dolgozó, összetett szerkezeteknél.

Akkoriban nagyon kevés olyan mozgatómegoldás volt elérhető a piacon, amely ilyen méretű és teljesítményű lámpatesteket képes kezelni. Egyik ügyfelünkkel szorosan együttműködve egy olyan távvezérelt mozgatófej megtervezését tűztük ki célul, amely lehetővé teszi, hogy a meglévő lámpák a helyükre szerelve maradjanak, miközben távolról átpozícionálhatók és fókuszálhatók.

A projekt követelményei

A legfontosabb követelmények egyértelműek voltak:

• Egy meglévő 24 kW-os HMI lámpatest megtartása

• Távvezérelt vízszintes forgatás (X), döntés (Y) és fókuszvezérlés biztosítása

• Megbízható működés darukon és tartószerkezeteken, nagy magasságban

• Ellenállás a hőnek, a nagy tömegnek és a környezeti hatásoknak

• Olyan költséghatékonyság, amely a valós gyártási körülmények közötti használatot is lehetővé teszi

Ez nem csupán elektronikai projekt volt – a gépészeti, mechatronikai és mozgásvezérlési mérnöki munka mély integrációját igényelte.

Prototípuskészítés és gépészeti tervezés

A fejlesztés gyors koncepcióigazoló prototípusok készítésével kezdődött: szerkezeti alumíniumprofilokkal vizsgáltuk a szerkezeti elrendezéseket, a terheléskezelést és a súlypont viselkedését. Ekkora lámpatesteknél a biztonságos, egyenletes mozgás szempontjából kulcsfontosságú volt megérteni, hogyan viselkedik a lámpa a különböző forgáspontok körül.

A hőkezelés egy másik jelentős kihívást jelentett. A nagy teljesítményű HMI lámpák jelentős hőt termelnek, és a hő útjába helyezett elektronika meghibásodásának kockázata nagy. A gépészeti elrendezésnek ezért kezdettől fogva fizikailag el kellett választania az érzékeny elektronikát a magas hőmérsékletű zónáktól.

A mozgatórendszer fejlesztése

A mozgatórendszert a teljesítményi, biztonsági és költségkorlátok figyelembevételével terveztük. Az EMP széles körű tapasztalattal rendelkezik a mozgástechnológiák terén – a kis léptető- vagy egyenáramú motoroktól az ipari szervorendszerekig –, és ez a projekt olyan motorok, hajtóművek és aktuátorok gondos kiválasztását igényelte, amelyek elbírják a terhelést anélkül, hogy az egység ára a gazdaságosan vállalható szint fölé emelkedne.

A végleges gépészeti felépítés

A végleges kialakítás jellemzői:

• Szerkezetileg robusztus váz, amely a lámpatest teljes tömegének megtartására készült

• Beépített üregek a motorok, hajtóművek és a vezérlőelektronika számára

• Nagy méretű, motorhajtású forgókoszorú a forgatás biztonságos kezelésére

• Az elektronika egy oldalkarban kapott helyet, távol a fő hőforrástól

• Tömített kialakítás a kültéri használathoz és a behatolási kockázat csökkentéséhez

Egyes versenytárs-konstrukciókkal ellentétben, amelyek az elektronikát a lámpa fölé helyezik, ez az elrendezés jelentősen javítja a termikus megbízhatóságot, mivel a vezérlőrendszereket távol tartja a felszálló hőtől.

Mérnöki munka, elemzés és gyártás

Miután az általános forma véglegesítésre került, a projekt a részletes mérnöki tervezés szakaszába lépett:

• Teljes gépészeti tervrajzok

• Szerkezeti és szilárdsági elemzés

• Elektronikai és mozgásvezérlési tervezés

• Egyedi NYÁK- és szoftverfejlesztés

Az alkatrészek fizikai mérete miatt a szerkezeti elemek gyártását egy megbízható gyártópartner végezte. Ezután minden alkatrész visszakerült az EMP-hez teljes körű, házon belüli összeszerelésre, integrációra és tesztelésre, így biztosítva, hogy a kész termék a kiadás előtt megfeleljen teljesítményi és minőségi követelményeinknek.

Készségek és szakértelem

Ebben a projektben több szakterület találkozott:

• Gépészeti és mechatronikai mérnöki munka

• Mozgásvezérlés és robotikai integráció

• Elektronikai hardver- és NYÁK-tervezés

• Beágyazott szoftverfejlesztés

• Partner által végzett nehézszerkezet-gyártás

A teljes rendszerintegrációt, az elektronikát és a végső validálást házon belül végeztük el.

Ütemezés és eredmény

Az összetettség ellenére a projekt nagyon rövid határidővel valósult meg. A kezdeti koncepciótól a gyártási használatra kész, teljesen működő egységig kevesebb mint három hónap telt el. Ezt a gyors prototípuskészítés, a házon belüli szakértelem és az erős gyártói partnerkapcsolatok tették lehetővé.

Az eredmény egy nagy teljesítményű, távvezérelt mozgatófej, amely biztonságosan és precízen képes 24 kW-os HMI lámpatestek vezérlésére, drámaian csökkenti a szerelési állásidőt, és a világítástervezőknek, valamint az operatőröknek sokkal nagyobb kreatív kontrollt biztosít a forgatáson.

Készült Nagy-Britanniában