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

गति नियंत्रण मशीन स्वचालन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है क्योंकि गति को नियंत्रित करके आप यांत्रिक भागों की निरंतर गति को सीधे नियंत्रित कर सकते हैं। यांत्रिक भागों के नियंत्रण से वांछित उत्पादन सटीक रूप से होता है। गति नियंत्रण को मुख्य रूप से दो श्रेणियों में बांटा गया है - रैखिक और घूर्णी।

रेखीय गति क्या है?

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

इसके अन्य कई लोकप्रिय उपयोग लीनियर मोटर्स, गाइड्स, बेयरिंग्स और एक्चुएटर्स में देखे जा सकते हैं। आइए लीनियर मोशन में उपयोग होने वाले 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 का प्रवाह लेकर खुद को आगे धकेलता है और अपना काम करता है। बिजली बंद होने पर, यह हवा का प्रवाह रोक देता है और वापस अपनी मूल स्थिति में आ जाता है। यह एक्चुएटर की सबसे बुनियादी परिभाषा है।

लीनियर एक्चुएटर

जैसा कि नाम से स्पष्ट है, एक लीनियर एक्चुएटर सीधी रेखा में गति करता है और ट्रिगर होने पर आवश्यक कार्य करता है। सीधी रेखा में गति करते समय, XY अक्ष की गति पर ध्यान देना आवश्यक है। एक्चुएटर X-दिशा या Y-दिशा में गति कर सकता है। इसलिए, लीनियर एक्चुएटर को डिज़ाइन और उपयोग करते समय इस कारक को ध्यान में रखना आवश्यक है। इन दोनों के अलावा, Z-दिशा भी लीनियर एक्चुएटर में मौजूद होती है।

लीनियर एक्चुएटर को प्रोग्राम करते समय, यह जानना आवश्यक है कि इसे एक ही दिशा में चलाना है या एक साथ कई दिशाओं में। यह एक्चुएटर की यांत्रिक मजबूती, विश्वसनीयता और सटीकता निर्धारित करने के लिए महत्वपूर्ण है। लीनियर एक्चुएटर आमतौर पर एक कैरिज या रेल पर चलते हैं। इसलिए, आपके उपयोग के आधार पर इस बात का भी ध्यान रखना आवश्यक है।

बॉल स्क्रू एक्चुएटर्स

बॉल स्क्रू एक्चुएटर्स, रीसर्कुलेटिंग बॉल बेयरिंग के माध्यम से मैकेनिकल स्क्रू पर काम करते हैं। स्क्रू लगातार रीसर्कुलेट होता रहता है, जिससे वह सीधी दिशा में तेजी से और कुशलतापूर्वक घूमने में सक्षम होता है।

यह संपूर्ण असेंबली एक थ्रेडेड शाफ्ट पर चलती है और घूर्णी गति को रेखीय गति में परिवर्तित करती है। यह उच्च मात्रा में टॉर्क प्रदान करती है और कम घर्षण पर काम करती है। इससे इसका डाउनटाइम कम होता है और गति के दौरान कम ऊष्मा उत्पन्न होती है।

बेल्ट ड्राइव एक्चुएटर्स

बेल्ट ड्राइव एक्चुएटर्स रैखिक गति प्रौद्योगिकी में एक और नवाचार हैं। ये कन्वेयर बेल्ट सिस्टम की तरह ही काम करते हैं, जिसमें दो गोलाकार पुली के बीच एक टाइमिंग बेल्ट जुड़ी होती है।

जब आप किसी कन्वेयर बेल्ट को दो स्थितियों के बीच सीधी रेखा में चलते हुए देखते हैं, तो यह तकनीक बेल्ट ड्राइव एक्चुएटर पर भी ठीक उसी तरह काम करती है। बेल्ट ड्राइव एक एल्यूमीनियम बॉडी के अंदर बंद होती है, जिसके ऊपर भार ढोने वाला कैरिज रेल पर 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 कई अक्षों में हो सकती है। वस्तु या तो भार ढो 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 महत्वपूर्ण कारक है। भार के वजन (यदि कोई हो) या गंतव्य तक पहुंचने की गति के आधार पर, बल यहाँ बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। बल यह निर्धारित करने में भी सहायक हो सकता है कि उस कार्य को पूरा करने के लिए कितना घर्षण सहन करना आवश्यक है।

रफ़्तार

मशीन स्वचालन में समय की बहुत अहम भूमिका होती है। उत्पादन के दौरान, यदि उत्पादन दर धीमी हो तो मशीन का कोई उपयोग नहीं रह जाता। इसलिए, गति और बल का संयोजन यह दर्शाता है कि उपकरण को चलाने के लिए कितनी शक्ति की आवश्यकता होगी। यदि कोई उपकरण पर्याप्त भार उठाने में सक्षम है, लेकिन धीमी गति से चलता है, तो इससे उत्पादन गतिविधियों में गंभीर बाधा उत्पन्न होगी।

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

मूलतः, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि उपकरण किसी भी निर्धारित समय सीमा के भीतर खराब न हो (यद्यपि प्रत्येक मशीन की निर्धारित समय सीमा होती है, लेकिन उसे कम से कम अपनी दी गई सीमा में ठीक से कार्य करना चाहिए)।

स्ट्रोक की लंबाई

लीनियर एक्चुएटर्स के साथ काम करते समय, आपको यह जानना आवश्यक है कि वे कितनी दूरी तक चल सकते हैं। प्रत्येक प्रकार के लीनियर मोशन डिवाइस की अपनी स्ट्रोक लंबाई होती है। स्ट्रोक लंबाई जितनी अधिक होगी, मशीन के साथ प्रयोग करने की आपकी क्षमता उतनी ही अधिक होगी।

इसका कारण यह है कि इससे आपको अंतिम उत्पाद की 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 जगह मिल सके।

साइकिल शुल्क

जब आप किसी रेखीय गति उपकरण को लगातार चालू और बंद करते हैं, तो उसकी भी एक निश्चित टिकाऊपन और मजबूती होती है। आप प्रतिदिन या वर्ष में कितनी बार बिना किसी रुकावट के मशीन को चला सकते हैं, यह उसके कार्य चक्र को निर्धारित करता है। मूलतः, यह मशीन के संचालन की आवृत्ति है।