La automatización de máquinas es una parte fundamental de la automatización industrial. Se ocupa de procesos que implican actividades de producción reales con rapidez y precisión, como máquinas llenadoras de botellas, envasadoras, etiquetadoras, etc. Los procesos que gestionan la contabilidad de los productos se denominan procesos de automatización de máquinas.

El control de movimiento es, por lo tanto, una parte importante de la automatización de máquinas, ya que al controlar el movimiento, se controla directamente el movimiento de las piezas mecánicas de forma continua. El control de las piezas mecánicas permite la producción precisa de los resultados deseados. El control de movimiento se divide principalmente en dos categorías: lineal y rotatorio.

¿Qué es el movimiento lineal?

Como su nombre indica, el movimiento lineal es una actividad en la que una pieza mecánica se mueve en línea recta. Por ejemplo, considere una máquina cortadora. Supongamos que tiene pasteles de chocolate en su fábrica. En una línea de producción, desea cortar pasteles regularmente para hacer piezas más pequeñas. Una cortadora se controlará continuamente para cortar en dirección vertical. Esto es movimiento lineal.

Otros usos populares son los motores lineales, las guías, los rodamientos y los actuadores. Analicemos los distintos tipos de productos que se utilizan en el movimiento lineal para comprender mejor el concepto.

Dispositivos de movimiento lineal

Un actuador es un dispositivo neumático que, al ser alimentado eléctricamente, utiliza la entrada de aire para impulsarse y realizar su función. Al interrumpirse la electricidad, corta la entrada de aire y regresa a su posición original. Esta es la definición más básica de un actuador.

Actuador lineal

Un actuador lineal, como su nombre indica, se mueve en línea recta y realiza la acción requerida al activarse. Para este movimiento, es importante considerar el movimiento en el eje XY. El actuador puede moverse en dirección X o Y. Por lo tanto, al diseñar y utilizar un actuador lineal, es necesario considerar este factor. Además de estas dos, también se incluye la dirección Z en un actuador lineal.

Al programar un actuador lineal, es importante saber si necesita moverse en una sola dirección o en varias simultáneamente. Esto es importante para determinar su robustez mecánica, fiabilidad y precisión. Los actuadores lineales se mueven principalmente sobre un carro o riel. Por lo tanto, esto también debe considerarse según la aplicación.

Actuadores de tornillo de bola

Los actuadores de husillo de bolas funcionan en husillos mecánicos mediante rodamientos de bolas recirculantes. El husillo se mueve continuamente gracias a la recirculación, lo que le permite girar en línea recta con rapidez y eficiencia.

Todo el conjunto se desplaza sobre un eje roscado y convierte el movimiento rotatorio en lineal. Proporciona un alto par y trabaja con baja fricción. Esto reduce el tiempo de inactividad y disipa menos calor durante su movimiento.

Actuadores de transmisión por correa

Los actuadores de transmisión por correa son otra innovación en la tecnología de movimiento lineal. Funcionan de forma similar a un sistema de cinta transportadora, mediante una correa de distribución conectada entre dos poleas circulares.

Al observar cómo una cinta transportadora se mueve linealmente entre dos posiciones, esta tecnología funciona de la misma manera en un actuador de transmisión por correa. La transmisión por correa está alojada en una carcasa de aluminio, con el carro de carga sobre rieles.

Factores a considerar en el movimiento lineal: algunos de los factores importantes se analizan a continuación.

Fuerza

Como se mencionó anteriormente, el movimiento lineal puede realizarse en uno o varios ejes. El objeto puede soportar una carga o moverse libremente para realizar otra tarea.

En cualquier caso, la fuerza es un factor fundamental para elegir el dispositivo adecuado. En función del peso de la carga (si la hay) o de la velocidad necesaria para alcanzar el destino, la fuerza juega un papel fundamental. La fuerza también puede ayudar a determinar la fricción necesaria para ejecutar la tarea.

Velocidad

El tiempo juega un papel fundamental en la automatización de máquinas. Dado que se está produciendo algo, si el ritmo de producción es lento, la máquina no tiene utilidad. Por lo tanto, la velocidad, combinada con la fuerza, indica cuánta potencia necesitará el dispositivo para funcionar. Si puede soportar un peso considerable, pero a cambio opera lentamente, obstaculizará gravemente las actividades de producción.

Además, al considerar la velocidad, se deben considerar dos tiempos: el de aceleración y el de desaceleración. Si se requiere desacelerar rápidamente, el dispositivo debe poder desacelerar rápidamente sin sacudidas ni pérdidas por fricción. Lo mismo ocurre con el tiempo de aceleración.

Básicamente, hay que tener cuidado de que el dispositivo no funcione mal en ningún momento establecido (aunque cada máquina tiene su limitación en el tiempo establecido, al menos debe funcionar correctamente en su rango dado).

Longitud del trazo

Al trabajar con actuadores lineales, es fundamental conocer su alcance. Cada dispositivo de movimiento lineal tiene su propio conjunto de longitudes de carrera. Cuanto mayor sea la longitud de carrera, mayor será la flexibilidad para manipular la máquina.

Esto se debe a que obtiene un mejor alcance del producto final y puede considerar colocar la máquina a cierta distancia; de modo que tiene más área para colocar algo más.

Ciclo de trabajo

Cuando se opera continuamente un dispositivo de movimiento lineal, este también tiene una vida útil que lo hace más duradero y resistente. La cantidad de veces al día o al año que se puede mover la máquina sin interrupciones determina el ciclo de trabajo. Básicamente, se trata de la frecuencia de operación de una máquina.