La automatización de máquinas es una parte muy importante de la automatización industrial. La automatización de máquinas se ocupa de procesos que implican actividades de producción reales en un tiempo rápido y preciso; como máquinas llenadoras de botellas, máquinas empacadoras, etiquetadoras, etc. Los procesos que se ocupan de la contabilización real de los productos se denominan procesos de automatización de máquinas.

Por lo tanto, el control de movimiento es una parte importante de la automatización de máquinas porque cuando se controla el movimiento, se controla directamente el movimiento de las piezas mecánicas de forma continua. El control de las piezas mecánicas da como resultado la producción precisa de los resultados deseados. El control de movimiento se divide principalmente en dos categorías: lineal y rotativo.

¿Qué es el movimiento lineal?

Como su nombre lo indica, el movimiento lineal es una actividad en la que una pieza mecánica se mueve en línea recta. Por ejemplo, considere simplemente una máquina cortadora. Supongamos que tiene pasteles de chocolate en su fábrica. En una línea de producción, es necesario cortar pasteles con regularidad para hacer trozos más pequeños. Se controlará continuamente un cortador para cortar en dirección vertical. Este es el movimiento lineal.

Varios otros usos populares son motores lineales, guías, rodamientos y actuadores. Echemos un vistazo a los distintos tipos de productos reales utilizados en movimiento lineal, lo que le ayudará a comprender mejor el concepto.

Dispositivos de movimiento lineal

Un actuador es un dispositivo operado neumáticamente que, cuando se alimenta con electricidad, toma la entrada de aire para impulsarse y realizar la tarea. Cuando se corta 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 lo indica, se moverá en línea recta y realizará la actividad requerida cuando se active. Cuando se trata de moverse en línea recta, una cosa a considerar es el movimiento del eje XY. El actuador puede moverse en dirección X o en dirección Y. Por tanto, al diseñar y utilizar un actuador lineal, es necesario tener en cuenta este factor. Aparte de estos dos, la dirección Z también viene en un actuador lineal.

Al programar un actuador lineal, debe saber si es necesario moverlo en una sola dirección o en varias direcciones simultáneamente. Esto es importante para determinar la robustez mecánica, la confiabilidad y la precisión del actuador. Los actuadores lineales se mueven principalmente sobre un carro o carril. Por lo tanto, esto también debe tenerse en cuenta según su aplicación.

Actuadores de husillo de bolas

Los actuadores de husillo de bolas funcionan sobre husillos mecánicos mediante rodamientos de bolas de recirculación. El tornillo se mueve continuamente mediante recirculación, lo que le ayuda a girar en dirección recta de forma rápida y eficiente.

Todo el conjunto se desplaza sobre un eje roscado y convierte el movimiento giratorio en movimiento lineal. Proporcionan una gran cantidad de torque y trabajan con baja fricción. Esto reduce su tiempo de inactividad y también disipa menos cantidad de calor en su movimiento.

Actuadores de transmisión por correa

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

Cuando ve una cinta transportadora cómo 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 encerrada dentro de una carcasa de aluminio y el carro de carga se desplaza encima sobre raíles.

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

Fuerza

Como se analizó anteriormente, el movimiento lineal puede moverse en un solo eje o en varios ejes. El objeto puede transportar una carga o moverse libremente para ejecutar otra tarea.

En cualquier caso, la fuerza es un factor muy importante a la hora de elegir el dispositivo adecuado. En función del peso de la carga (si está presente) o de la rapidez con la que se necesita llegar al destino, la fuerza juega un papel muy importante aquí. La fuerza también puede ayudar a determinar cuánta fricción debe sufrir para ejecutar esa tarea.

Velocidad

El tiempo juega un papel muy importante en la automatización de máquinas. Debido a que estás produciendo algo, si la tasa de producción es más lenta, entonces la máquina no sirve de nada. Entonces, la velocidad combinada con la fuerza muestra cuánta energía necesitará el dispositivo para funcionar. Si es capaz de soportar una buena cantidad de peso, pero a cambio funciona lentamente, obstaculizará seriamente las actividades de producción.

Además, cuando se tiene en cuenta la velocidad, se deben considerar dos tiempos: el tiempo de aceleración y el tiempo de desaceleración. Si se supone que se requiere desacelerar rápidamente, entonces dicho dispositivo debe poder bajar rápidamente sin ninguna sacudida o pérdida por fricción. Lo mismo ocurre con el tiempo de aceleración.

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

Longitud del trazo

Cuando trabaja con actuadores lineales, debe saber qué distancia pueden recorrer. Cada tipo de dispositivo de movimiento lineal tiene su propio conjunto de longitudes de carrera. Cuanto mayor sea la longitud del recorrido, más flexibilidad tendrás para jugar con la máquina.

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

Ciclo de trabajo

Cuando se enciende y apaga continuamente un dispositivo de movimiento lineal, éste también tiene cierta vida útil para mayor durabilidad y robustez. La cantidad de veces al día o al año que se puede accionar la máquina sin contratiempos determina el ciclo de trabajo. Básicamente, es la frecuencia de funcionamiento de una máquina.