Makine otomasyonu endüstriyel otomasyonun çok önemli bir parçasıdır. Makine otomasyonu, hızlı ve doğru zamanda gerçek üretim faaliyetleri anlamına gelen süreçlerle ilgilenir; şişe doldurma makineleri, paketleme makineleri, etiketleme makineleri vb. gibi. Ürünlerin fiili sayılabilirliğiyle ilgilenen süreçlere makine otomasyon süreçleri denir.

Hareket kontrolü bu nedenle makine otomasyonunun önemli bir parçasıdır çünkü hareketi kontrol ettiğinizde mekanik parçaların hareketini sürekli olarak doğrudan kontrol edersiniz. Mekanik parçaların kontrolü, istenen çıktıların doğru şekilde üretilmesiyle sonuçlanır. Hareket kontrolü temel olarak doğrusal ve döner olmak üzere iki kategoriye ayrılır.

Doğrusal Hareket Nedir?

Adından da anlaşılacağı gibi doğrusal hareket, mekanik bir parçanın düz bir çizgide hareket ettiği bir aktivitedir. Örneğin bir kesme makinesini düşünün. Fabrikanızda çikolatalı kekleriniz olduğunu varsayalım. Bir üretim hattında, daha küçük parçalar yapmak için kekleri düzenli olarak kesmek istiyorsunuz. Bir kesicinin dikey yönde kesmesi sürekli olarak kontrol edilecektir. Bu doğrusal harekettir.

Diğer bazı popüler kullanım alanları ise lineer motorlar, kılavuzlar, rulmanlar ve aktüatörlerdir. Konsepti daha iyi anlamanıza yardımcı olacak, doğrusal harekette kullanılan çeşitli gerçek ürün türlerine bir göz atalım.

Doğrusal Hareket Cihazları

Aktüatör, elektrikle çalıştırıldığında hava girişini alarak kendisini iten ve görevi yerine getiren, pnömatik olarak çalıştırılan bir cihazdır. Elektrik kesildiğinde hava girişini keserek kendini eski konumuna çeker. Bu, bir aktüatörün en temel tanımıdır.

Lineer Aktüatör

Adından da anlaşılacağı gibi doğrusal bir aktüatör, tetiklendiğinde düz bir çizgide hareket edecek ve gerekli aktiviteyi gerçekleştirecektir. Düz bir çizgide hareket etmek söz konusu olduğunda dikkate alınması gereken şeylerden biri XY ekseni hareketidir. Aktüatör X yönünde veya Y yönünde hareket edebilir. Bu nedenle doğrusal aktüatör tasarlarken ve kullanırken bu faktörün dikkate alınması gerekir. Bu ikisinin dışında Z yönü de doğrusal bir aktüatörle gelir.

Doğrusal bir aktüatörü programlarken, tek yönde mi yoksa aynı anda birden fazla yönde mi hareket ettirilmesi gerektiğini bilmeniz gerekir. Bu, aktüatörün mekanik sağlamlığını, güvenilirliğini ve doğruluğunu belirlemek açısından önemlidir. Lineer aktüatörler çoğunlukla bir araba veya ray üzerinde hareket eder. Dolayısıyla uygulamanıza bağlı olarak bunun da dikkate alınması gerekir.

Vidalı Aktüatörler

Bilyalı vidalı aktüatörler, bilyalı rulmanlar aracılığıyla mekanik vidalar üzerinde çalışır. Vida devridaim sırasında sürekli olarak hareket eder, bu da onun hızlı ve verimli bir şekilde düz bir yönde dönmesine yardımcı olur.

Tüm düzenek dişli bir mil üzerinde hareket eder ve dönme hareketini doğrusal harekete dönüştürür. Yüksek miktarda tork sağlarlar ve düşük sürtünmeyle çalışırlar. Bu, arıza süresini azaltır ve ayrıca hareketi sırasında daha az miktarda ısıyı dağıtır.

Kayış Tahrikli Aktüatörler

Kayış tahrikli aktüatörler doğrusal hareket teknolojisindeki bir başka yeniliktir. İki dairesel kasnak arasına bağlanan bir triger kayışı aracılığıyla konveyör bant sistemiyle aynı şekilde çalışırlar.

Bir konveyör bandının iki konum arasında doğrusal olarak nasıl hareket ettiğini gördüğünüzde, bu teknoloji kayış tahrik aktüatöründe de aynı şekilde çalışır. Kayışlı tahrik, raylar boyunca üstte hareket eden yük taşıma arabası ile alüminyum bir gövde içine yerleştirilmiştir.

Doğrusal Harekette Dikkat Edilmesi Gereken Faktörler - Önemli faktörlerden bazıları aşağıda tartışılmıştır.

Güç

Daha önce tartışıldığı gibi doğrusal hareket, tek bir eksende veya birden fazla eksende hareket edebilir. Nesne ya bir yük taşıyabilir ya da başka bir görevi yerine getirmek için serbestçe hareket edebilir.

Her durumda kuvvet, doğru cihazın seçiminde çok önemli bir faktördür. Yükün ağırlığına (varsa) veya hedefe ne kadar hızlı ulaşılması gerektiğine bağlı olarak kuvvet burada çok önemli bir rol oynar. Kuvvet aynı zamanda bu görevi yerine getirmek için ne kadar sürtünmeye maruz kalması gerektiğini belirlemeye de yardımcı olabilir.

Hız

Makine otomasyonunda zaman çok önemli bir rol oynar. Çünkü bir şey üretiyorsunuz, üretim hızı yavaşsa makinenin hiçbir faydası yok. Yani hız ve kuvvetin birleşimi, cihazın ne kadar güçle çalışması gerektiğini gösterir. Yeterli miktarda ağırlığı kaldırabiliyorsa ama buna karşılık yavaş çalışıyorsa, üretim faaliyetlerini ciddi şekilde aksatacaktır.

Ayrıca hız resme dahil edildiğinde iki zamanlamanın (hızlanma süresi ve yavaşlama süresi) dikkate alınması gerekir. Hızlı bir şekilde yavaşlamanın gerekli olduğunu varsayalım, o zaman söz konusu cihazın herhangi bir sarsıntı veya sürtünme kaybı olmadan hızlı bir şekilde yavaşlayabilmesi gerekir. Aynı durum hızlanma süresi için de geçerlidir.

Temel olarak cihazın herhangi bir zaman ayarında arızalanmamasına dikkat edilmesi gerekir (her makinenin ayarlanan zaman sınırlaması olsa da en azından verilen aralıkta düzgün çalışması gerekir).

Strok Uzunluğu

Doğrusal aktüatörlerle çalışırken ne kadar uzağa gidebileceklerini bilmeniz gerekir. Her tip doğrusal hareket cihazının kendine ait strok uzunlukları vardır. Vuruş uzunluğu ne kadar fazla olursa, makineyle oynama esnekliğiniz de o kadar artar.

Bunun nedeni, son ürüne daha iyi erişebilmeniz ve makineyi belirli bir mesafeye yerleştirmeyi geniş ölçüde düşünebilmenizdir; böylece başka bir şeyi yerleştirmek için daha fazla alana sahip olursunuz.

Görev Döngüsü

Doğrusal hareket cihazını sürekli olarak açıp kapattığınızda, onun da dayanıklılık ve sağlamlık açısından bir ömrü vardır. Makineyi herhangi bir aksaklık olmadan günde veya yılda kaç kez vurabileceğiniz, görev döngüsünü belirler. Temel olarak bir makinenin çalışma sıklığıdır.