A automação de máquinas é uma parte muito importante da automação industrial. Ela lida com processos que representam atividades reais de produção de forma rápida e precisa, como máquinas de envase de garrafas, máquinas de embalagem, máquinas de rotulagem, etc. Os processos que lidam com a contagem real dos produtos são chamados de processos de automação de máquinas.

O controle de movimento é, portanto, uma parte importante da automação de máquinas, pois, ao controlar o movimento, você controla diretamente o deslocamento contínuo de peças mecânicas. O controle de peças mecânicas resulta na produção precisa dos resultados desejados. O controle de movimento é dividido principalmente em duas categorias: linear e rotativo.

O que é movimento linear?

Como o próprio nome indica, o movimento linear é uma atividade na qual uma peça mecânica se move em linha reta. Por exemplo, considere uma máquina de corte. Suponha que você tenha bolos de chocolate em sua fábrica. Em uma linha de produção, você deseja cortar os bolos regularmente para fazer pedaços menores. Uma máquina de corte será controlada continuamente para cortar na direção vertical. Isso é movimento linear.

Outras aplicações populares incluem motores lineares, guias, rolamentos e atuadores. Vamos analisar os diversos tipos de produtos utilizados em movimento linear, o que ajudará você a compreender melhor o conceito.

Dispositivos de movimento linear

Um atuador é um dispositivo pneumático que, quando energizado por eletricidade, utiliza o ar para se impulsionar e executar a tarefa. Ao ser desligado, o fluxo de ar é interrompido e o atuador retorna à sua posição original. Esta é a definição mais básica de um atuador.

Atuador Linear

Um atuador linear, como o nome indica, move-se em linha reta e executa a atividade desejada quando acionado. Ao considerar o movimento em linha reta, é importante levar em conta o movimento nos eixos X e Y. O atuador pode se mover tanto na direção X quanto na direção Y. Portanto, ao projetar e utilizar um atuador linear, é essencial considerar esse fator. Além desses dois eixos, o atuador linear também pode se mover na direção Z.

Ao programar um atuador linear, é fundamental saber se ele precisa se mover em uma única direção ou em múltiplas direções simultaneamente. Isso é importante para determinar a robustez mecânica, a confiabilidade e a precisão do atuador. Os atuadores lineares geralmente se movem sobre um carro ou trilho. Portanto, esse aspecto também precisa ser considerado, dependendo da sua aplicação.

Atuadores de fuso de esferas

Os atuadores de fuso de esferas funcionam com base em fusos mecânicos que utilizam rolamentos de esferas recirculantes. O fuso se move continuamente por meio da recirculação, o que permite sua rotação em linha reta de forma rápida e eficiente.

Todo o conjunto se desloca sobre um eixo roscado e converte o movimento rotativo em movimento linear. Ele proporciona um alto torque e opera com baixo atrito. Isso reduz o tempo de inatividade e também dissipa menos calor durante o movimento.

Atuadores de transmissão por correia

Os atuadores de transmissão por correia são outra inovação na tecnologia de movimento linear. Funcionam da mesma forma que um sistema de correia transportadora, através de uma correia dentada conectada entre duas polias circulares.

Quando você observa uma esteira transportadora se movendo linearmente entre duas posições, essa tecnologia funciona da mesma forma em um atuador de acionamento por correia. O acionamento por correia é feito dentro de uma estrutura de alumínio, com o carro de carga deslizando sobre trilhos na parte superior.

Fatores a serem considerados no movimento linear – Alguns dos fatores importantes são discutidos abaixo.

Vigor

Conforme discutido anteriormente, o movimento linear pode ocorrer em um único eixo ou em múltiplos eixos. O objeto pode tanto transportar uma carga quanto se mover livremente para executar outra tarefa.

De qualquer forma, a força é um fator muito importante na escolha do dispositivo certo. Dependendo do peso da carga (se houver) ou da velocidade necessária para atingir o destino, a força desempenha um papel fundamental. A força também pode ajudar a determinar a quantidade de atrito necessária para executar a tarefa.

Velocidade

O tempo desempenha um papel crucial na automação de máquinas. Como se trata de um processo produtivo, se a taxa de produção for lenta, a máquina torna-se inútil. Portanto, a combinação de velocidade e força determina quanta potência o dispositivo precisa para operar. Se ele for capaz de suportar uma grande quantidade de peso, mas operar lentamente, isso prejudicará seriamente as atividades de produção.

Além disso, quando se considera a velocidade, dois tempos precisam ser levados em conta: o tempo de aceleração e o tempo de desaceleração. Se, por exemplo, for necessário desacelerar rapidamente, o dispositivo em questão deve ser capaz de reduzir a velocidade rapidamente, sem solavancos ou perdas por atrito. O mesmo se aplica ao tempo de aceleração.

Basicamente, é preciso garantir que o dispositivo não apresente mau funcionamento em nenhum dos intervalos de tempo definidos (embora cada máquina tenha suas limitações quanto ao tempo de configuração, ela deve, no mínimo, funcionar corretamente dentro da faixa especificada).

Comprimento do curso

Ao trabalhar com atuadores lineares, é fundamental conhecer o seu alcance. Cada tipo de dispositivo de movimento linear possui um conjunto específico de comprimentos de curso. Quanto maior o comprimento do curso, maior a flexibilidade de operação da máquina.

Isso porque você obtém um melhor alcance do produto final e pode considerar amplamente a possibilidade de posicionar a máquina a certa distância, liberando espaço para colocar outros itens.

Ciclo de trabalho

Quando um dispositivo de movimento linear é operado continuamente, ligando e desligando, ele também adquire uma vida útil que garante durabilidade e robustez. O número de vezes que a máquina pode ser acionada diariamente ou anualmente sem interrupções determina o ciclo de trabalho. Basicamente, é a frequência de operação da máquina.