Die Maschinenautomatisierung ist ein sehr wichtiger Teil der industriellen Automatisierung. Die maschinelle Automatisierung befasst sich mit Prozessen, die echte Produktionsaktivitäten in einer schnellen und präzisen Zeit bedeuten; B. Flaschenfüllmaschinen, Verpackungsmaschinen, Etikettiermaschinen usw. Die Prozesse, die sich mit der tatsächlichen Zählbarkeit von Produkten befassen, werden als maschinelle Automatisierungsprozesse bezeichnet.

Bewegungssteuerung ist daher ein wichtiger Bestandteil der Maschinenautomatisierung, denn wenn Sie Bewegungen steuern, steuern Sie direkt und kontinuierlich die Bewegung mechanischer Teile. Die Steuerung mechanischer Teile führt zur genauen Produktion der gewünschten Ergebnisse. Die Bewegungssteuerung wird hauptsächlich in zwei Kategorien unterteilt: linear und rotatorisch.

Was ist lineare Bewegung?

Wie der Name schon sagt, handelt es sich bei der linearen Bewegung um eine Aktivität, bei der sich ein mechanisches Teil geradlinig bewegt. Denken Sie zum Beispiel einfach an eine Schneidemaschine. Angenommen, Sie haben Schokoladenkuchen in Ihrer Fabrik. In einer Produktionslinie möchten Sie regelmäßig Kuchen schneiden, um daraus kleinere Stücke herzustellen. Ein Fräser wird kontinuierlich so gesteuert, dass er in vertikaler Richtung schneidet. Das ist eine lineare Bewegung.

Weitere beliebte Anwendungen sind Linearmotoren, Führungen, Lager und Aktuatoren. Werfen wir einen Blick auf die verschiedenen Arten tatsächlicher Produkte, die in linearen Bewegungen eingesetzt werden, damit Sie das Konzept besser verstehen.

Linearbewegungsgeräte

Ein Aktuator ist ein pneumatisch betriebenes Gerät, das, wenn es mit Strom betrieben wird, den Lufteinlass nutzt, um sich selbst anzutreiben und die Aufgabe zu erledigen. Wenn der Strom abgeschaltet wird, unterbricht es den Lufteinlass und zieht sich in seine ursprüngliche Position zurück. Dies ist die grundlegendste Definition eines Aktors.

Linearantrieb

Ein Linearantrieb bewegt sich, wie der Name schon sagt, geradlinig und führt bei Auslösung die erforderliche Aktivität aus. Wenn es darum geht, sich in einer geraden Linie zu bewegen, ist die Bewegung der XY-Achse zu berücksichtigen. Der Aktuator kann sich entweder in X-Richtung oder Y-Richtung bewegen. Daher muss dieser Faktor bei der Konstruktion und Verwendung eines Linearantriebs berücksichtigt werden. Abgesehen von diesen beiden gibt es auch die Z-Richtung in einem Linearantrieb.

Wenn Sie einen Linearantrieb programmieren, müssen Sie wissen, ob er in eine Richtung oder in mehrere Richtungen gleichzeitig bewegt werden muss. Dies ist wichtig, um die mechanische Robustheit, Zuverlässigkeit und Genauigkeit des Aktuators zu bestimmen. Linearantriebe bewegen sich meist auf einem Schlitten oder einer Schiene. Auch dies muss je nach Anwendung berücksichtigt werden.

Kugelumlaufspindelantriebe

Kugelumlaufspindelantriebe arbeiten über mechanische Schnecken über Kugelumlauflager. Die Schnecke bewegt sich kontinuierlich im Umlauf, wodurch sie sich schnell und effizient in eine gerade Richtung drehen kann.

Die gesamte Baugruppe bewegt sich auf einer Gewindewelle und wandelt Drehbewegungen in lineare Bewegungen um. Sie bieten ein hohes Drehmoment und arbeiten mit geringer Reibung. Dies reduziert die Ausfallzeit und gibt bei der Bewegung auch weniger Wärme ab.

Aktuatoren mit Riemenantrieb

Aktuatoren mit Riemenantrieb sind eine weitere Innovation in der Linearbewegungstechnologie. Sie funktionieren wie ein Förderbandsystem, über einen Zahnriemen, der zwischen zwei kreisförmigen Riemenscheiben verbunden ist.

Wenn Sie sehen, wie sich ein Förderband linear zwischen zwei Positionen bewegt, funktioniert diese Technologie bei einem Aktuator mit Riemenantrieb genauso. Der Riemenantrieb ist in einem Aluminiumgehäuse untergebracht, auf dem der Lastwagen auf Schienen läuft.

Bei linearen Bewegungen zu berücksichtigende Faktoren – Einige der wichtigen Faktoren werden im Folgenden erläutert.

Gewalt

Wie bereits erwähnt, kann sich die lineare Bewegung entweder in einer einzelnen Achse oder in mehreren Achsen bewegen. Das Objekt kann entweder eine Last tragen oder sich frei bewegen, um eine andere Aufgabe auszuführen.

In jedem Fall ist Kraft ein sehr wichtiger Faktor bei der Auswahl des richtigen Geräts. Basierend auf dem Gewicht der Ladung (falls vorhanden) oder der Geschwindigkeit, die benötigt wird, um das Ziel zu erreichen, spielt die Kraft hier eine sehr wichtige Rolle. Kraft kann auch dabei helfen, zu bestimmen, wie viel Reibung sie zur Ausführung dieser Aufgabe ertragen muss.

Geschwindigkeit

Zeit spielt in der Maschinenautomatisierung eine sehr wichtige Rolle. Da Sie etwas produzieren, ist die Maschine nutzlos, wenn die Produktionsrate langsamer ist. Geschwindigkeit kombiniert mit Kraft zeigt also an, mit wie viel Leistung das Gerät zum Betrieb benötigt wird. Wenn es ein gutes Gewicht bewältigen kann, dafür aber langsam arbeitet, wird es die Produktionsaktivitäten ernsthaft behindern.

Wenn die Geschwindigkeit berücksichtigt wird, müssen außerdem zwei Zeitpunkte – Beschleunigungszeit und Verzögerungszeit – berücksichtigt werden. Wenn eine schnelle Verzögerung erforderlich ist, muss das Gerät in der Lage sein, ohne Ruck oder Reibungsverlust schnell herunterzufahren. Das Gleiche gilt für die Beschleunigungszeit.

Grundsätzlich muss darauf geachtet werden, dass das Gerät bei keiner eingestellten Zeit eine Fehlfunktion aufweist (obwohl jede Maschine ihre Grenzen in der eingestellten Zeit hat, muss sie zumindest in ihrem vorgegebenen Bereich ordnungsgemäß funktionieren).

Hublänge

Wenn Sie mit Linearantrieben arbeiten, müssen Sie wissen, wie weit diese fahren können. Jede Art von Linearbewegungsgerät hat seine eigenen Hublängen. Je größer die Hublänge, desto flexibler können Sie mit der Maschine spielen.

Dies liegt daran, dass Sie eine bessere Reichweite zum Endprodukt haben und es durchaus in Betracht gezogen werden kann, die Maschine in einiger Entfernung aufzustellen; so dass Sie mehr Platz haben, um etwas anderes zu platzieren.

Arbeitszyklus

Wenn Sie ein Gerät mit linearer Bewegung kontinuierlich ein- und ausschalten, hat auch dieses eine gewisse Lebensdauer für Haltbarkeit und Robustheit. Wie oft Sie die Maschine täglich oder jährlich ohne Probleme streicheln können, bestimmt die Einschaltdauer. Im Grunde ist es die Betriebsfrequenz einer Maschine.