सटीकता और दोहराव, क्षमता, यात्रा की लंबाई, उपयोग, परिवेश, समय, दिशा, दरें।

यहां कुछ सुझाव दिए गए हैं कि लीनियर-मोटर-चालित एक्चुएटर को सही ढंग से कैसे निर्दिष्ट और आकार दिया जाए। इसके लिए ACTUATOR नामक संक्षिप्त रूप का उपयोग करें—जो सटीकता, क्षमता, यात्रा की लंबाई, उपयोग, परिवेश, समय, अभिविन्यास और दरें का संक्षिप्त रूप है—ताकि सभी प्रमुख मापदंडों को याद रखा जा सके।

किसी विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए सही एक्चुएटर का चयन करना आसान लग सकता है। हालांकि, एक विश्वसनीय एक्चुएटर का चयन करने में जितना कुछ इंजीनियर और सिस्टम इंटीग्रेटर समझते हैं, उससे कहीं अधिक जटिलताएं होती हैं। खराब प्रदर्शन करने वाले एक्चुएटर अक्सर बुनियादी विशिष्टताओं में त्रुटियों के कारण होते हैं।

विश्वसनीय और दोहराव योग्य रैखिक गति प्राप्त करने के लिए, लक्ष्य चार उपप्रणालियों के साथ एक उच्च-गुणवत्ता वाले एक्चुएटर सेटअप के लिए विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करना है:

1. एक संरचनात्मक प्रणाली जो भौतिक स्थान में सभी एक्चुएटर घटकों को सटीक रूप से सुरक्षित कर सके और एक्चुएटर को उसके कार्यस्थल पर स्थिर रखने का तरीका प्रदान कर सके।

2. एक घूर्णी से रैखिक गति में परिवर्तित करने वाला कनवर्टर जिसमें अलग-अलग घटकों से बना एक ड्राइवट्रेन होता है।

3. न्यूनतम घर्षण और अधिकतम भार क्षमता एवं जीवनकाल के साथ गाड़ी को सीधी रेखा में सटीक रूप से निर्देशित करने के लिए एक रैखिक घिसाव तत्व।

4. एक गतिशील गाड़ी जो वर्कपीस, ग्रिपर, कैमरा, ऑप्टिक्स या अन्य पेलोड को सुरक्षित रूप से पकड़ कर रखती है।

पहला डिजाइन उद्देश्य:

सटीकता और पुनरावृत्ति

जब तक कोई डिज़ाइन इंजीनियर गति के लिए एक्चुएटर से अपेक्षित कार्यों को परिभाषित करने में समय नहीं लगाता, तब तक संभावना है कि वह सिस्टम के लिए ज़रूरत से ज़्यादा स्पेसिफिकेशन तैयार कर देगा या ज़रूरत से ज़्यादा कीमत चुका देगा। यह बात तब और भी ज़्यादा सच हो जाती है जब सटीकता और दोहराव के बीच अंतर को लेकर कोई गलतफहमी हो। अधिकांश एक्चुएटर अनुप्रयोगों में, पूर्ण सटीकता की तुलना में दोहराव अधिक महत्वपूर्ण होता है।

पुनरावृत्ति एकदिशीय या द्विदिशीय हो सकती है, इसलिए यह किसी सिस्टम की एक ही दिशा या दोनों दिशाओं से संपर्क किए जाने पर कमांड स्थिति प्राप्त करने की क्षमता को मापती है। सटीकता को प्रभावित करने वाले दो मुख्य विनिर्देश यात्रा और स्थिति निर्धारण हैं। सटीकता को आमतौर पर माइक्रोन या इंच के हजारवें भाग की इकाइयों में निर्दिष्ट किया जाता है।

उदाहरण के लिए, एक रोबोट की कल्पना करें जिसके ऊपर एक लीनियर एक्चुएटर के ऊपर ग्रिपर लगा है। एक्चुएटर रोबोट को कई अलग-अलग स्थितियों में ले जाता है ताकि ग्रिपर डिब्बों को पकड़कर पैलेट पर रख सके। रोबोट को सही स्थिति में लाने के लिए यह गति दोहराने योग्य और काफी सटीक होनी चाहिए, हालांकि एकदम सटीक होना जरूरी नहीं है। आमतौर पर, एक्चुएटर से जुड़े अधिकांश पैकेजिंग कार्यों में ± 50 µm तक की स्थिति निर्धारण सटीकता स्वीकार्य है। अधिक सटीक स्थिति निर्धारण की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, लीनियर एनकोडर जोड़ने पर विचार करें।

दूसरा डिजाइन उद्देश्य:

क्षमता

उन भारों, क्षणों और बलों के बारे में सोचें जिन्हें एक्चुएटर को सहन करना होगा। इनमें शामिल हैं:

• स्थिर भार

• गतिज भारण

• बेंडिंग मोमेंट

• धक्का

सेटअप चाहे जैसा भी हो, एक्चुएटर की आंतरिक संरचना उसकी भार वहन क्षमता पर सीधा प्रभाव डालती है। कुछ निर्माता भारी भार को उच्च गति पर संभालने के लिए एक्चुएटर डिज़ाइन और निर्मित करते हैं, जबकि अन्य हल्के भार को उच्च गति पर संभालने के लिए बनाए जाते हैं। सही डिज़ाइन चुनने के लिए अनुप्रयोग संबंधी विवरण जानना अत्यंत महत्वपूर्ण है। सुझाव: एक्चुएटर की तुलना करते समय, सटीक तुलना के लिए ऊपर उल्लिखित विनिर्देश इकाइयों (SI, US या इंपीरियल इकाइयाँ) पर ध्यान दें।

औद्योगिक उपयोग के लिए बने एक्चुएटर्स में उच्च कठोरता होती है और वे छह में से पांच डिग्री स्वतंत्रता में अधिकतम भार क्षमता को संभाल सकते हैं - और छठे अक्ष में कम घर्षण वाली गति की अनुमति देते हैं।

तीसरा डिजाइन उद्देश्य:

यात्रा की लंबाई

एक्ट्यूएटर का स्ट्रोक, जिसे मिलीमीटर या इंच में मापा जाता है, वह दूरी है जो उसे एक्ट्यूएटर को स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक होती है। हालांकि, कुल गति में एक सुरक्षा स्ट्रोक भी शामिल होना चाहिए, जिसे हार्ड-स्टॉप-टू-हार्ड-स्टॉप दूरी के रूप में भी जाना जाता है। स्ट्रोक और कुल लंबाई के बीच अंतर को ध्यानपूर्वक समझें। सुझाव: इस चरण के दौरान, उस आयतनिक आवरण या कुल क्षेत्रफल को भी परिभाषित करें जिसमें सिस्टम को फिट होना चाहिए।

चौथा डिजाइन उद्देश्य:

प्रयोग

उपयोग कारक (जिसे ड्यूटी साइकिल भी कहा जाता है) को आमतौर पर प्रति मिनट चक्रों में व्यक्त किया जाता है। उपयोगी जीवन घंटों, वर्षों, चक्रों या रैखिक दूरी की वह संख्या है जो एक्चुएटर को मिलनी चाहिए। दूसरे शब्दों में, यह विनिर्देश बताता है कि एक्चुएटर कितनी बार चलेगा और उसे कितने समय तक चलना चाहिए। जीवनकाल की आवश्यकताओं के अलावा, अनुप्रयोग विवरण (गति प्रोफ़ाइल, चक्र समय और ठहराव समय सहित) पर भी विचार करें। आपूर्तिकर्ता से रखरखाव अनुसूची के बारे में भी पूछें; कुछ एक्चुएटर्स को केवल 20,000 किमी के बाद पुनः स्नेहन की आवश्यकता होती है, जबकि अन्य को अधिक बार देखभाल की आवश्यकता होती है।

5वां डिजाइन उद्देश्य:

आस पास का वातावरण

एक्चुएटर के आसपास की कार्य परिस्थितियाँ सामूहिक रूप से परिवेश का निर्माण करती हैं:

• परिचालन तापमान सीमा

• सापेक्ष आर्द्रता सीमा

• संदूषक कणों का प्रकार और मात्रा

• संक्षारक तरल पदार्थों या रसायनों की उपस्थिति

• समय-समय पर सफाई या धुलाई की आवश्यकताएँ

इन बातों का ध्यान रखें और यह भी जान लें कि चुनौतीपूर्ण या अत्यधिक कठिन परिस्थितियों में एक्चुएटर के गतिशील भागों को नमी, धूल और अन्य दूषित पदार्थों से बचाने के लिए विशेष सील और बेल्लो की आवश्यकता हो सकती है। यदि यह चिंता का विषय है, तो आपूर्तिकर्ता से पूछें कि क्या ये उपलब्ध हैं।

छठा डिजाइन उद्देश्य:

समय

डिजाइन इंजीनियर, सिस्टम इंटीग्रेटर, ओईएम और अंतिम उपयोगकर्ता अक्सर एक्चुएटर का स्पेसिफिकेशन तय करते समय, खासकर शुरुआत में, प्रोजेक्ट की समयसीमा को नज़रअंदाज़ कर देते हैं। हालांकि अन्य परफॉर्मेंस स्पेसिफिकेशन पर भी पूरा ध्यान देना चाहिए, लेकिन समय और बजट की सीमाओं को भी ध्यान में रखें। प्रोजेक्ट की समग्र समयसीमा, कोटेशन के लिए अनुरोध, प्रोटोटाइप और उत्पादन शेड्यूल को न भूलें, क्योंकि इन्हें नज़रअंदाज़ करने से बाद में समय और मेहनत बर्बाद हो सकती है। सबसे बुरा तब होता है जब आपको एकदम सही एक्चुएटर मिल जाए और फिर पता चले कि वह प्रोजेक्ट की समय और बजट सीमाओं के भीतर फिट नहीं बैठता।

7वां डिजाइन उद्देश्य:

अभिविन्यास

सही एक्चुएटर का चुनाव इस बात पर भी निर्भर करता है कि उपलब्ध ज्यामितीय स्थान में इसे कैसे लगाया जाएगा। इससे भार और बल की दिशा निर्धारित होती है। क्या क्षैतिज स्थिति में कैरिज का मुख ऊपर की ओर होगा या नीचे की ओर? सिस्टम के आकार और अनुप्रयोग की ज्यामिति के आधार पर ऊर्ध्वाधर और तिरछी स्थिति में भी एक्चुएटर लगाया जा सकता है। प्रत्येक दिशा बल की गणना को प्रभावित करती है, जिससे अंततः एक्चुएटर की किसी दिए गए भार को वहन करने की क्षमता का पता चलता है। ध्यान दें कि बहु-अक्षीय प्रणालियों को एक्चुएटरों को मजबूती से जोड़ने और गलत संरेखण और कंपन को कम करने के लिए विशेष ब्रैकेट और क्रॉस प्लेट की आवश्यकता होती है।

8वां डिजाइन उद्देश्य:

दरें

किसी भी अनुप्रयोग के लिए सबसे उपयुक्त एक्चुएटर चुनने के लिए, उसकी लक्षित गति प्रोफ़ाइल निर्धारित करें। इसमें यात्रा गति के साथ-साथ आवश्यक त्वरण और मंदी दरें भी शामिल हैं। कुछ औद्योगिक एक्चुएटर 5 मीटर/सेकंड तक की यात्रा गति पर उच्च भार वहन कर सकते हैं, जबकि अन्य की गति और भार क्षमता सीमित होती है। इसलिए, एक्चुएटर को कार्य के अनुरूप सही ढंग से चुनें।