मशीन स्वचालन, औद्योगिक स्वचालन का एक अत्यंत महत्वपूर्ण हिस्सा है। मशीन स्वचालन उन प्रक्रियाओं से संबंधित है जो वास्तविक उत्पादन गतिविधियों को त्वरित और सटीक समय में पूरा करती हैं; जैसे बोतल भरने वाली मशीनें, पैकिंग मशीनें, लेबलिंग मशीनें, आदि। वे प्रक्रियाएँ जो उत्पादों की वास्तविक गणना से संबंधित होती हैं, मशीन स्वचालन प्रक्रियाएँ कहलाती हैं।

इस प्रकार, गति नियंत्रण मशीन स्वचालन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है क्योंकि जब आप गति को नियंत्रित करते हैं, तो आप यांत्रिक भागों की गति को निरंतर नियंत्रित करते हैं। यांत्रिक भागों के नियंत्रण से वांछित आउटपुट का सटीक उत्पादन होता है। गति नियंत्रण मुख्यतः दो श्रेणियों में विभाजित है - रैखिक और घूर्णी।

रेखीय गति क्या है?

जैसा कि नाम से ही स्पष्ट है, रैखिक गति एक ऐसी क्रिया है जिसमें एक यांत्रिक भाग एक सीधी रेखा में गति करता है। उदाहरण के लिए, एक कटिंग मशीन पर विचार करें। मान लीजिए कि आपके कारखाने में चॉकलेट केक हैं। उत्पादन लाइन में, आप छोटे-छोटे टुकड़े बनाने के लिए नियमित रूप से केक काटना चाहते हैं। एक कटर को लगातार ऊर्ध्वाधर दिशा में काटने के लिए नियंत्रित किया जाएगा। यह रैखिक गति है।

रैखिक मोटर, गाइड, बेयरिंग और एक्चुएटर जैसे कई अन्य लोकप्रिय उपयोग इसके उदाहरण हैं। आइए रैखिक गति में प्रयुक्त विभिन्न प्रकार के वास्तविक उत्पादों पर एक नज़र डालें, जिससे आपको इस अवधारणा को बेहतर ढंग से समझने में मदद मिलेगी।

रेखीय गति उपकरण

एक्चुएटर एक वायवीय रूप से संचालित उपकरण है, जो बिजली से चलने पर, हवा के इनलेट को खींचकर खुद को धकेलता है और कार्य करता है। जब बिजली बंद कर दी जाती है, तो यह हवा के इनलेट को बंद कर देता है और खुद को वापस अपनी मूल स्थिति में खींच लेता है। यह एक्चुएटर की सबसे बुनियादी परिभाषा है।

रैखिक एक्ट्यूएटर

जैसा कि नाम से ही स्पष्ट है, एक रैखिक एक्ट्यूएटर एक सीधी रेखा में गति करेगा और ट्रिगर होने पर आवश्यक क्रिया करेगा। सीधी रेखा में गति करते समय, XY अक्ष की गति पर विचार करना आवश्यक है। एक्ट्यूएटर X-दिशा या Y-दिशा में गति कर सकता है। इसलिए, रैखिक एक्ट्यूएटर को डिज़ाइन और उपयोग करते समय, इस कारक को ध्यान में रखना आवश्यक है। इन दोनों के अलावा, रैखिक एक्ट्यूएटर में Z-दिशा भी शामिल होती है।

लीनियर एक्ट्यूएटर की प्रोग्रामिंग करते समय, आपको यह जानना ज़रूरी है कि इसे एक ही दिशा में चलाना है या एक साथ कई दिशाओं में। एक्ट्यूएटर की यांत्रिक मज़बूती, विश्वसनीयता और सटीकता का निर्धारण करने के लिए यह ज़रूरी है। लीनियर एक्ट्यूएटर ज़्यादातर कैरिज या रेल पर चलते हैं। इसलिए, आपके अनुप्रयोग के आधार पर इस पर भी विचार करना ज़रूरी है।

बॉल स्क्रू एक्ट्यूएटर्स

बॉल स्क्रू एक्ट्यूएटर, रीसर्क्युलेटिंग बॉल बेयरिंग के माध्यम से यांत्रिक स्क्रू पर काम करते हैं। स्क्रू रीसर्क्युलेटिंग पर निरंतर गति करता है, जिससे उसे सीधी दिशा में तेज़ी से और कुशलता से घूमने में मदद मिलती है।

पूरी असेंबली एक थ्रेडेड शाफ्ट पर चलती है और घूर्णी गति को रैखिक गति में परिवर्तित करती है। ये उच्च मात्रा में टॉर्क प्रदान करते हैं और कम घर्षण पर काम करते हैं। इससे इनका डाउनटाइम कम होता है और गति के दौरान ऊष्मा का क्षय भी कम होता है।

बेल्ट ड्राइव एक्ट्यूएटर्स

बेल्ट ड्राइव एक्ट्यूएटर्स रैखिक गति तकनीक में एक और नवीनता हैं। ये कन्वेयर बेल्ट सिस्टम की तरह ही काम करते हैं, दो गोलाकार पुली के बीच एक टाइमिंग बेल्ट के ज़रिए।

जब आप एक कन्वेयर बेल्ट को दो स्थितियों के बीच रैखिक रूप से चलते हुए देखते हैं, तो यह तकनीक बेल्ट ड्राइव एक्ट्यूएटर पर भी वैसी ही काम करती है। बेल्ट ड्राइव एक एल्युमीनियम बॉडी के अंदर बंद होती है और भार ढोने वाला कैरिज रेल के सहारे ऊपर की ओर चलता है।

रेखीय गति में विचारणीय कारक - कुछ महत्वपूर्ण कारकों पर नीचे चर्चा की गई है।

बल

जैसा कि पहले चर्चा की गई है, रेखीय गति एक अक्ष या एकाधिक अक्षों पर गति कर सकती है। वस्तु या तो भार वहन कर सकती है या किसी अन्य कार्य को करने के लिए स्वतंत्र रूप से गति कर सकती है।

किसी भी तरह से, सही उपकरण चुनने में बल एक बहुत ही महत्वपूर्ण कारक है। भार के भार (यदि मौजूद हो) या गंतव्य तक पहुँचने के लिए आवश्यक गति के आधार पर, बल यहाँ बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। बल यह निर्धारित करने में भी मदद कर सकता है कि उस कार्य को करने के लिए उसे कितना घर्षण सहना होगा।

रफ़्तार

मशीन स्वचालन में समय बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। चूँकि आप कुछ उत्पादन कर रहे हैं, अगर उत्पादन की गति धीमी है, तो मशीन का कोई उपयोग नहीं है। इसलिए, गति और बल का संयोजन यह दर्शाता है कि उपकरण को चलाने के लिए कितनी शक्ति की आवश्यकता होगी। यदि यह पर्याप्त भार वहन करने में सक्षम है, लेकिन बदले में धीमी गति से काम करता है, तो यह उत्पादन गतिविधियों में गंभीर रूप से बाधा उत्पन्न करेगा।

इसके अलावा, जब गति को ध्यान में रखा जाता है, तो दो समयों - त्वरण समय और मंदन समय - पर विचार करना आवश्यक है। मान लीजिए कि गति को तेज़ी से कम करना है, तो उक्त उपकरण को बिना किसी झटके या घर्षण हानि के तेज़ी से गति कम करने में सक्षम होना चाहिए। त्वरण समय के लिए भी यही बात लागू होती है।

मूलतः, इस बात का ध्यान रखना आवश्यक है कि उपकरण किसी भी निर्धारित समय में खराब न हो (हालांकि प्रत्येक मशीन की समय सीमा होती है, लेकिन उसे कम से कम अपनी निर्धारित सीमा में ठीक से काम करना चाहिए।)

स्ट्रोक की लंबाई

जब आप रैखिक एक्ट्यूएटर्स के साथ काम कर रहे हों, तो आपको पता होना चाहिए कि वे कितनी दूरी तय कर सकते हैं। हर प्रकार के रैखिक गति उपकरण की अपनी स्ट्रोक लंबाई होती है। स्ट्रोक लंबाई जितनी ज़्यादा होगी, मशीन के साथ काम करने में आपकी सुविधा उतनी ही ज़्यादा होगी।

ऐसा इसलिए है क्योंकि आपको अंतिम उत्पाद तक बेहतर पहुंच मिलती है और आप मशीन को कुछ दूरी पर रखने पर व्यापक रूप से विचार कर सकते हैं; ताकि आपको कुछ और रखने के लिए अधिक क्षेत्र मिल सके।

साइकिल शुल्क

जब आप किसी लीनियर मोशन डिवाइस को लगातार चालू और बंद करते रहते हैं, तो उसकी भी कुछ उम्र होती है, जिससे वह टिकाऊ और मज़बूत बनी रहती है। आप दिन में या साल में कितनी बार बिना किसी रुकावट के मशीन को चला पाते हैं, यही ड्यूटी साइकिल तय करता है। असल में, यह मशीन के संचालन की आवृत्ति है।