Berechnung des Hubes und der Höhe des Ständer-Schreibtisches für OEM-Rahmen

Inhaltsverzeichnis

Für einen OEM Steh-Sitz-Rahmen ist die erste Berechnung einfach: die erforderlichen unteren und oberen Endpositionen der fertigen Arbeitsfläche, dann subtrahieren.

Für den gesamten OEM-Systemworkflow siehe das OEM-Engineering-Handbuch für Stehpulte.

ext
T_{required}=H_{high}-H_{low}

Diese Differenz ist die nominale fertige Verfahrenslänge. Das ist nur der Beginn der Ingenieurarbeit. Der Rahmen muss diese Oberflächenendpunkte in reale Befestigungspositionen umwandeln, während er die Tischplattendicke, Schienen und Halterungen, Füße und Niveauregulung, die Länge des zurückgezogenen Hebesäulen, nutzbare Bewegung, Softwaregrenzen, Toleranzen, Belastungsbedingungen und die genauen Normen oder Kundenspezifikationen berücksichtigt, die für das Programm verwendet werden.

Die praktische Regel ist: von der fertigen Montage nach innen zu dimensionieren, nicht von einem Kataloghub nach außen.

Beginnen Sie mit fertigen Arbeitsflächenendpunkten, nicht mit der Säulenhubhöhe

Eine Hebesäule kann mit einem bestimmten Hub beworben werden, aber der Kunde erfährt die fertige Arbeitsfläche. Das sind unterschiedliche Referenzsysteme.

Definieren Sie zwei kontrollierte Dimensionen vom Boden zur Oberflächenoberfläche:

  • (H_{low}): erforderliche niedrigste fertige Arbeitsflächenposition;
  • (H_{high}): erforderliche höchste fertige Arbeitsflächenposition.

Berechnen Sie dann die nominale fertige Verfahrenslänge:

ext
T_{required}=H_{high}-H_{low}

Wenn das untere Ziel 650 mm und das obere Ziel 1250 mm beträgt:

ext
T_{required}=1250-650=600 ext{ mm}

Das tut es nicht bedeutet, dass das Projekt automatisch eine "600 mm Säule" angeben kann. Das bedeutet, dass das vollständige Produkt unter der definierten Konfiguration mindestens einen Spannbereich von 600 mm an der Fertigungsoberfläche bieten muss. Die tatsächliche Bewegungstechnik hat eigene Bezugspunkte, kompakte Abmessungen, mechanische Anschläge, Steuergrenzen und Toleranzen.

Bevor Sie etwas anderes berechnen, fügen Sie diese Referenzen auf der Zeichnung hinzu:

  1. Bodenkontaktbezug;
  2. Bezug für den Hebesäulen- oder Rahmeneinbau;
  3. Bezug für den oberen Rahmen/Schiene;
  4. Unterseite der Tischplatte;
  5. fertige obere Oberfläche;
  6. untere und obere freigegebene Betriebspositionen.

Eine kontrollierte Zeichnung beseitigt die Mehrdeutigkeit, die in Phrasen wie "Rahmenbereich", "Säulenlänge" oder "Gesamthöhe" verborgen ist.

Für einen umfassenderen Systemüberblick über Last, Steuerungen, Energie und Architektur ist die Bewegungslösung für Stehschreibtische die kommerzielle Brücke; dieser Artikel bleibt auf der dimensionalen Berechnung fokussiert.

Konvertieren Sie die Fertigungsoberfläche in Rahmen- und Säulengeometrie

Die fertige Arbeitsfläche ist die Summe der beweglichen Rahmenreferenzposition und dem festen vertikalen Stapel darüber oder darunter.

Eine nützliche vereinfachte Beziehung lautet:

ext
H_{surface}=H_{frame_ref}+H_{fixed}

wobei (H_{fixed}) Folgendes umfassen kann:

  • Dicke der Tischplatte;
  • Dicke der Montageschiene;
  • oberer Schienen- oder Querträger;
  • Gummipolster oder Isolator;
  • Bügel- und Adapterstapel;
  • Fuß- oder Bodenschnittstelle, je nach gewähltem Bezug.

Daher:

ext
H_{frame,low}=H_{low}-H_{fixed}

ext
H_{frame,high}=H_{high}-H_{fixed}

Wenn der gleiche feste Stapel an beiden Endpunkten angewendet wird, fällt er aus der Reise-Differenz heraus:

ext
T_{frame}
=(H_{high}-H_{fixed})-(H_{low}-H_{fixed})
=H_{high}-H_{low}

Darum verändert eine dickere Referenzoberseite die absoluten Rahmenendpunkte aber, wenn der Versatz konstant ist, ändert sich nicht die nominale Endpunktedifferenz.

Diese Stornierung sollte nicht übergeneralisiert werden. Eine variable Geometrie, eine bewegliche Verbindung, sich ändernde Fußschnittstelle, elastische Durchbiegung, ein positionsabhängiger Stopp oder ein anderer nicht-konstanter Term muss in die Endpunktberechnung einfließen.

Für ein OEM-Rahmen-Programm definieren Sie einen Referenztisch In der Spezifikation. Andernfalls können zwei Teams dasselbe Gestell mit unterschiedlichen Endoberflächenpositionen anbieten, einfach weil eines 20 mm oben und das andere 30 mm angenommen hat.

ZT01-Linearantrieb, Produktansicht zur Prüfung der Einbaugeometrie

Die Zielwerte für die fertige Oberfläche müssen in die tatsächlichen Montage- und Installationsmaße der ausgewählten Antriebshardware übersetzt werden.

Verwenden Sie BIFMA G1-2013 als definierten Entwurfsinput, nicht als Zertifizierungsabkürzung.

BIFMA G1-2013 ist eine Ergonomie-Richtlinie, die verwendet wird, um die dimensionalen Anforderungen für Computerarbeitsplätze zu informieren. Sie sollte als Entwurfsinput für die Benutzeranpassung, nicht als Nachweis, dass ein fertiges Gestell einen strukturellen, haltbaren, elektrischen oder Sicherheitstest bestanden hat.

Eine häufig zitierte Interpretation von G1-2013 verwendet die folgenden Endpunkte der Fertigarbitsfläche:

G1-2013 EntwurfsinputPosition der fertigen Arbeitsoberfläche
Unterer Endpunkt22,6 in (57,4 cm)
Oberer Endpunkt48,7 in (123,7 cm)
Nennspanne26,1 in (66,3 cm)

Der Wert von 26,1 in ist einfach:

ext
48.7-22.6=26.1 ext{ in}

Ein UPLIFT G1-2013-Höhenbereich bringt den Bereich von 22,6–48,7 in in der fertigen Ausführung mit einem 1 in Tischplatte. Diese Bedingung ist wichtig, da die Bezugspunkte des Gestells um einen Zoll niedriger wären als die fertige Oberfläche, falls kein anderer Versatz geändert wird.

Es gibt auch einen Quelle-Konflikt, der in einem Ingenieurprogramm sichtbar bleiben sollte. Einige Branchenkommentare geben eine obere Zahl von 46,5 in anstatt 48,7 in an. Das sind materiell unterschiedliche Anforderungen; eine Interpretation von 22–46,5 in ergibt einen Spannbereich von 24,5 in, nicht 26,1 in.

Durchschnittliche Werte sollten nicht gebildet oder als austauschbar angesehen werden. Die kontrollierte Anforderung sollte das genaue Kundendokument, die Revision, die dimensionale Interpretation und die verwendete Bezugsspitzeneingabe für das Projekt identifizieren. BIFMA’s Richtlinien für höhenverstellbare Schreibtische sollten zusammen mit der angegebenen Ausgabe des Kunden und allen geltenden Produkt-Testanforderungen überprüft werden.

BIFMA Dimensionale Anleitung gegenüber Produktprüfungen

Die dimensionale Frage ist: Deckt das beabsichtigte Produkt den erforderlichen Benutzer-Anpassungsbereich ab?

Eine Produkt-Testfrage ist anders: Entspricht die definierte Schreibtischkonfiguration den geltenden strukturellen, stabilitäts-, haltbarkeits- oder anderen Prüfanforderungen?

Die beiden Nachweismengen sollten im technischen Dokument getrennt aufbewahrt werden. Eine dimensionalen Berechnung kann nicht als Ersatz für einen Prüfbericht verwendet werden, und ein Prüfbericht beweist nicht automatisch, dass jede Oberflächenstärke, jede Rahmenoption, jedes Zubehör oder jede Softwarekonfiguration denselben Oberflächenbereich erreicht.

Wenden Sie EN 527-1:2011 auf die fertig bearbeitete Arbeitsfläche an.

EN 527-1 enthält maßliche Anforderungen für Bürotische. In der erfassten EN 527-1:2011-Proben wird ein Tisch, dessen Höhe vom Benutzer während der Nutzung geändert werden kann, klassifiziert als Typ A.

Für einen Typ A Steh-Sitz-Arbeitsplatz zeigt die erfasste EN 527-1:2011-Probetabelle folgendes Minimum an fertig bearbeitetem Arbeitsflächenbereich:

ext
650 ext{ mm bis }1250 ext{ mm}

Die nominale fertige Spannweite beträgt daher:

ext
1250-650=600 ext{ mm}

Das wichtige Wort ist fertig. Die 600 mm Spannweite ist eine dimensionalen Anforderung auf Möbelniveau, abgeleitet von den unteren und oberen Oberflächenpositionen. Es handelt sich nicht um eine universelle Formel für Aktoren oder Hubsäulenbewegungen.

Die EN 527-1-Probe definiert auch die Messung an der benutzerseitigen Vorderkante der Arbeitsfläche und dokumentiert die minimalen und maximalen Einstellpositionen. Genau darum sollte ein OEM einen kontrollierten Fertig-Oberflächenbezug verwenden und nicht einen locker definierten Säulenendpunkt.

Die erfasste iTeh EN 527-1:2011-Standardsample bietet die dimensionalen Grundlagen, die hier verwendet werden. Für eine veröffentlichte Produktanforderung überprüfen Sie die aktuelle vertraglich vereinbarte Auflage und die entsprechenden nationalen Übernahmen, anstatt sich nur auf eine Zusammenfassung im Internet zu verlassen.

Halten Sie EN 527-1 und EN 527-2 getrennt.

Für diese Berechnung:

  • EN 527-1 liefert dimensionale Definitionen und Bereiche.
  • EN 527-2 behandelt mechanische Sicherheit, Festigkeit, Haltbarkeit und verwandte Leistungsanforderungen.

Ein Rahmen kann mathematisch 650–1250 mm erreichen und dennoch separate Nachweise für Stabilität, Festigkeit, Haltbarkeit, Quetschen/Scherkräfte, Verhaltensweise der Steuerung, elektrische Sicherheit oder kundenspezifische Validierung erfordern.

Dieser Artikel verwendet daher die EN 527-1 nur als Maß input. Eine Produktfreigabe sollte alle anwendbaren Test- und Dokumentationsanforderungen separat benennen.

Warum der Hub und die zurückgezogene Länge separat überprüft werden müssen

Nachdem der fertige Bereich bekannt ist, stellt sich die nächste Frage, ob die ausgewählte Hebearchitektur diesen liefern kann und in das untere Paket hinein.

Zwei Dimensionen müssen kontrolliert werden:

  • nutzbarer Hub / Stroke: wie weit das Bewegungssystem in der freigegebenen Konfiguration bewegen kann;
  • zurückgezogene Länge: die kompakte Installationsdimension, wenn das System am unteren Ende ist.

Sie haben keine universelle Beziehung.

Die Daten der Lieferanten von Thomson und TiMOTION-Hebesäulenreferenzen zeigen, dass verschiedene teleskopische Architekturen unterschiedliche Beziehungen zwischen Hub und kompaktem Maß verwenden. Zwei- und dreistufige Anordnungen, interne Schraubengeometrie, Motorverpackung, Überlappung, Montageflächen und Steuergrenzen ändern alle das Ergebnis.

Für OEM-Arbeiten besteht die sichere Methode darin, eine Dimension nicht aus der anderen abzuleiten. Fordern Sie die kontrollierte Zulieferzeichnung an und dokumentieren Sie beide.

Eine nützliche Freigabegleichung lautet:

ext
L_{extended}=L_{retracted}+S_{usable}

aber die Datendefinitionen hinter (L_{retracted}) und (L_{extended}) müssen immer noch mit der tatsächlich installierten Zeichnung übereinstimmen.

Die minimale Fertigungsposition kann sogar bei ausreichendem Hub fehlschlagen. Zum Beispiel kann eine Langhub-Säule mit einem großen kompakten Paket möglicherweise nicht weit genug in den verfügbaren Rahmen einziehen. Eine kompaktere teleskopische Architektur könnte den unteren Endpunkt sogar bei gleichem nominalem Hub erreichen.

Alternative Ansicht des ZT01-Linearantriebs zur Prüfung von Hub und Einbaulänge

Hub- und zurückgezogene Dimensionen sind separate Spezifikationsinput und sollten in der freigegebenen Zeichnung für die gewählte Konfiguration überprüft werden.

Toleranzen anwenden und den nutzbaren Bereich freigeben

Nominale Arithmetik garantiert keine Produktion. Sobald eine geeignete Architektur ausgewählt ist, kalkulieren Sie die Endpunktbedingungen, die tatsächlich freigegeben werden können.

Überprüfen Sie mindestens:

  • Toleranz der zurückgezogenen Länge;
  • Toleranz des nutzbaren Hubs;
  • Toleranz der Tischplattenstärke;
  • Schiene, Halterung, Adapter und Befestigungsstapel;
  • Verstellbereich des Nivelierfußes;
  • Variationen bei der Montage von Säulen und Rahmen;
  • Synchronisationsverhalten in Mehrpunkt-Systemen;
  • Software-Ober- und Untergrenzen;
  • Homing- oder Kalibrierungsversätze;
  • Strukturelle Durchbiegung unter der angegebenen bewegten Last;
  • Mechanische Störungen an beiden Endpunkten;
  • Kabel-Service-Loch und Zugentlastung über die gesamte Bewegung.

Lösen Sie dies nicht mit einem erfundenen universellen Prozentsatz. Der korrekte Spielraum hängt von der tatsächlichen Toleranzkette und Kontrollstrategie ab.

Für eine Anforderung am unteren Endpunkt ist der kritische Fall oft die Baugruppe, die zu hoch ist, wenn sie vollständig eingefahren ist. Für eine Anforderung am oberen Endpunkt ist der kritische Fall oft die Baugruppe, die zu niedrig ist, wenn sie vollständig ausgefahren ist.

Eine einfache Freigabestruktur ist:

ext
H_low,worst <= H_low,limit

ext
H_high,worst >= H_high,limit

bei der jeder schlimmste Fall-Endpunkt aus den Vorzeichen der realen dimensionalen Beiträge berechnet wird, anstatt jede Toleranz in dieselbe Richtung zu addieren.

Auch die Steuerung ist wichtig. Eine mechanische Säule kann mehr physische Bewegung haben, als der Controller zulässt. Sanfte Grenzen, Synchronisationslogik, Rücksetzverhalten oder Sicherheitsfunktionen können den nutzbaren Bereich reduzieren. Die allgemeine Bewegungsdimensionierung kann mit der Ressource zur Aktuatorgröße, während die Berechnung der fertigen Möbel an die Oberflächen-Datumswerte dieses Artikels gebunden bleiben sollte.

YK-06 motor controller used in motion-system control context

Der freigegebene nutzbare Bereich hängt von den Steuergrenzen und dem Synchronisationsverhalten sowie der mechanischen Bewegung ab.

Beispiel für OEM: Von Oberflächenzielen zu Rahmen-Endpunkten

Die folgenden Zahlen sind illustrativ und sind keine Spezifikationen von ServoCylMotion-Produkten.

Nehmen wir an, ein OEM-Programm definiert:

  • erforderliche untere Position der fertigen Arbeitsfläche: 620 mm;
  • erforderliche obere Position der fertigen Arbeitsfläche: 1220 mm;
  • Referenzdicke der Tischplatte: 25 mm;
  • fester Schienen-/Halterungsstapel unter der Tischplatte: 35 mm.

Zuerst berechnen Sie die nominale fertige Spannweite:

ext
T_{required}=1220-620=600 ext{ mm}

Der konstante feste Stapel beträgt:

ext
H_{fixed}=25+35=60 ext{ mm}

Konvertieren Sie die fertigen Endpunkte in die Rahmenreferenz:

ext
H_{frame,low}=620-60=560 ext{ mm}

ext
H_{frame,high}=1220-60=1160 ext{ mm}

Die Reise der Rahmenreferenz beträgt immer noch:

ext
1160-560=600 ext{ mm}

Jetzt werden die eigentlichen Auswahlfragen klarer:

  1. Kann die Säule / der Rahmen eine freigegebene untere Referenzposition von 560 mm erreichen?
  2. Kann sie mindestens 1160 mm am oberen Ende erreichen?
  3. Bietet die ausgewählte Architektur mindestens 600 mm nutzbaren synchronisierten Hub?
  4. Wie groß ist die zurückgezogene Installationsdimension an den Steuer-Montagedatierungen?
  5. Bewahren Fertigungstoleranzen, Nivellierungsanpassungen, Lastverformungen und Steuergrenzen beide Endpunkte?
  6. Ist die angebotene Konfiguration dieselbe wie in der Zeichnung des Lieferanten und in den Validierungsnachweisen dargestellt?

Das ist nützlicher als zu schreiben „600 mm Hub erforderlich“ ganz oben in einer RFQ ohne Geometrie.

OEM-Standards und Prüfcheckliste für Hublängen

Bevor Sie eine Anforderung an einen Rahmen- oder Bewegungssystemlieferanten senden, definieren Sie Folgendes:

AnforderungWas zu protokollieren ist
Markt- / KundendokumentGenauer Standard, Richtlinie, kundenspezifische Spezifikation, Auflage und nationale Übernahme, wo relevant
MöbelklasseSitz-Steh-Nutzung und anwendbare Einstellungsart / -klasse
Fertiger unterer EndpunktBoden-zu-Oberflächen-Dimension und Toleranzbedingung
Fertiger oberer EndpunktBoden-zu-Oberflächen-Dimension und Toleranzbedingung
ReferenztischplatteDicke, Material / Konfiguration und Toleranz
Festgelegte StapelhöheSchienen, Halterungen, Pads, Adapter, Fußschnittstelle und andere vertikale Versätze
Erforderlicher nutzbarer HubDifferenz zwischen kontrollierten unteren und oberen fertigen Endpunkten sowie projektspezifische Freigabebehandlung
Zurückgezogener RaumMaximale zulässige kompakte Installationsdimension an den kontrollierten Datierungen
Bewegende LastVollständige bewegliche Baugruppe plus beabsichtigte Ausrüstung und asymmetrische Fälle
SteuergrenzenWeiche Grenzen, Rücksetz- / Homing-Verhalten, Synchronisationsannahmen und Fehlersantwort
ToleranzmethodeSchlechtester Fall oder andere vereinbarte Produktionsfähigkeitsmethode für Endpunkte
NachweisKontrollierte Zeichnung, Konfigurationsprotokoll, Test- / Berichtanforderungen und Versionskontrolle

Eine vollständige Maßanforderung sollte von einem anderen Ingenieur allein anhand der kontrollierten Zeichnung und der Eingabetabelle reproduzierbar sein.

Fertigung und Prüfung im Werk von ServoCylMotion

Die OEM-Freigabe sollte die fertige Baugruppe mit den kontrollierten Abmessungen, Konfigurationsgrenzen und der erforderlichen Dokumentation vergleichen.

Für unterstützende Ingenieurdokumentation und Berechnungswerkzeuge verwenden Sie die Ingenieursressourcen von ServoCylMotion.

Häufig gestellte Fragen

Hat die Dicke der Tischplatte Einfluss auf die nominale Reiseanforderung?

Wenn die Dicke der Tischplatte und der Rest des vertikalen Stapels an beiden Enden konstant bleiben, verschieben sie die absoluten Rahmenpositionen, gleichen sich jedoch bei der Reiseabweichung aus. Die Dicke muss weiterhin kontrolliert werden, da sie die endgültigen unteren und oberen Positionen bestimmt.

Ist BIFMA G1-2013 eine Produktzertifizierungsanforderung?

Betrachten Sie G1-2013 als Ergonomie-/dimensionale Gestaltungsrichtlinie. Produktprüfung, -zertifizierung und Kundenfreigabe erfordern ihre eigenen anwendbaren Standards, Konfigurationen und Nachweise. Verwenden Sie keinen dimensionalen Bereich allein als Nachweis für die Zertifizierung.

Warum zeigen die veröffentlichten G1-Referenzen unterschiedliche obere Endpunkte?

Die Stichprobenquellen enthalten sowohl 48,7 Zoll als auch 46,5 Zoll Interpretationen. Eine kontrollierte OEM-Anforderung sollte das genaue Dokument, die Auflage, die Interpretation und die Referenzkonfiguration benennen und nicht die Werte miteinander mischen.

Welche EN 527-1-Klasse gilt für einen elektrisch höhenverstellbaren Steh-Sitz-Arbeitsplatz?

In der erfassten EN 527-1:2011-Stichprobe ist Typ A die Klassifizierung für einen Arbeitstisch, dessen Höhe vom Benutzer während der Benutzung verändert werden kann. Bestätigen Sie die vom Kunden angegebene Auflage und nationale Annahme vor der Produktfreigabe.

Bedeutet der Bereich des EN 527-1 Typ A, dass ich eine 600 mm Hubsäule benötige?

Nicht automatisch. Die Werte von 650–1250 mm definieren einen 600 mm großen Fertigoberflächenbereich. Der ausgewählte Rahmen oder die Säule muss gegen ihre eigenen Maße, das eingezogene Paket, die nutzbare Reise, die Montagem geometrie, Toleranzen und Kontrollgrenzen überprüft werden.

Ist der Hub dasselbe wie die eingezogene Länge?

Nein. Hub beschreibt die Bewegung; die eingezogene Länge beschreibt die kompakte Installationsdimension. Ihre Beziehung hängt von der gewählten Säulenarchitektur und dem Design des Lieferanten ab.

Sollte ein OEM einen festen Prozentsatz auf die berechnete Länge aufschlagen?

Nicht ohne projektspezifische Grundlage. Bauen Sie die Zulage aus tatsächlichen dimensionalen Toleranzen, Nivellierungsbereich, Kontrollgrenzen, Last-/Durchbiegungsbedingungen und Produktionsverifikation auf, anstatt einen universellen Prozentsatz zu erfinden.

Was sollte einem Zulieferer zur technischen Überprüfung gesendet werden?

Senden Sie den genauen Markt-/Kundenstandard, die fertigen unteren und oberen Positionen, den Referenzpunkt, Zeichnungen zur Höhe, die bewegte Last, die erforderlichen nutzbaren Verfahrwege, das maximale eingefahrene Volumen, Annahmen zur Steuerung, die Toleranzmethode und erforderliche Zeichnungen/Testnachweise.

Wandeln Sie die Berechnung in eine OEM-Anforderung um

Der nützliche Output aus dieser Berechnung ist keine einzelne Hubnummer. Es ist eine kontrollierte Menge an fertigen Endpunkten, Referenzgeometrien, Anforderungen an den nutzbaren Hub, Einschränkungen des kompakten Volumens, Toleranzen, Steuerungen und Nachweisanforderungen.

Wenn Sie ein neues Sit-Stand-Rahmenprogramm vorbereiten, sammeln Sie zuerst diese Eingaben und dann kontaktieren Sie ServoCylMotion für eine technische Überprüfung. Das gibt beiden Seiten eine definierte Geometrie zur Überprüfung, bevor die Produktauswahl oder Anpassung beginnt.

Referenzen

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