אוטומציה של מכונות היא חלק חשוב מאוד באוטומציה תעשייתית. אוטומציה של מכונות עוסקת בתהליכים שמשמעותם פעילויות ייצור אמיתיות בזמן מהיר ומדויק; כמו מכונות מילוי בקבוקים, מכונות אריזה, מכונות תיוג וכו'. התהליכים שעוסקים בספירה בפועל של מוצרים נקראים תהליכי אוטומציה של מכונות.

בקרת תנועה היא אפוא חלק חשוב באוטומציה של מכונות, משום שכאשר שולטים בתנועה, שולטים ישירות בתנועת החלקים המכניים באופן רציף. בקרת חלקים מכניים מביאה לייצור מדויק של התפוקות הרצויות. בקרת תנועה מחולקת בעיקר לשתי קטגוריות - ליניארית וסיבובית.

מהי תנועה לינארית?

כפי שמרמז השם, תנועה לינארית היא פעילות שבה חלק מכני נע בקו ישר. לדוגמה, פשוט קחו בחשבון מכונת חיתוך. נניח שיש לכם עוגות שוקולד במפעל שלכם. בקו ייצור, אתם רוצים לחתוך עוגות באופן קבוע להכנת חתיכות קטנות יותר. חותך נשלט באופן רציף לחתוך בכיוון אנכי. זוהי תנועה לינארית.

מספר שימושים פופולריים נוספים הם מנועים ליניאריים, מדריכים, מיסבים ומפעילים. בואו נבחן את הסוגים השונים של מוצרים בפועל המשמשים בתנועה ליניארית, מה שיעזור לכם להבין את המושג טוב יותר.

התקני תנועה ליניארית

מפעיל הוא מכשיר המופעל באופן פנאומטי, אשר כאשר הוא מופעל על ידי חשמל, משתמש בכניסת האוויר כדי לדחוף את עצמו ולבצע את המשימה. כאשר החשמל מופסק, הוא מנתק את כניסת האוויר ומושך את עצמו בחזרה למיקומו המקורי. זוהי ההגדרה הבסיסית ביותר של מפעיל.

מפעיל ליניארי

מפעיל ליניארי, כפי ששמו מרמז, ינוע בקו ישר ויבצע את הפעולה הנדרשת כאשר הוא מופעל. כשמדובר בתנועה בקו ישר, דבר אחד שיש לקחת בחשבון הוא תנועת ציר XY. המפעיל יכול לנוע בכיוון X או בכיוון Y. לכן, בעת תכנון ושימוש במפעיל ליניארי, יש צורך לקחת בחשבון גורם זה. מלבד שני אלה, מפעיל ליניארי בכיוון Z קיים גם במפעיל ליניארי.

בעת תכנות מפעיל ליניארי, עליכם לדעת האם יש להזיז אותו בכיוון אחד או במספר כיוונים בו זמנית. זה חשוב כדי לקבוע את העמידות המכנית, האמינות והדיוק של המפעיל. מפעילים ליניאריים נעים לרוב על גבי גררה או מסילה. לכן, גם זאת יש לקחת בחשבון בהתאם ליישום שלכם.

מפעילי בורג כדוריים

מפעילי בורג כדוריים פועלים על ברגים מכניים באמצעות מיסבים כדוריים במחזור. הבורג נע במחזור רציף, מה שעוזר לו להסתובב בכיוון ישר במהירות וביעילות.

המכלול כולו נע על ציר הברגה וממיר תנועה סיבובית לתנועה ליניארית. הם מספקים כמות גבוהה של מומנט ועובדים עם חיכוך נמוך. זה מקטין את זמן ההשבתה וגם מפזר פחות חום בתנועה.

מפעילי הנעת חגורה

מפעילי הנעת רצועה הם חידוש נוסף בטכנולוגיית תנועה ליניארית. הם פועלים באותו אופן כמו מערכת מסוע, באמצעות רצועת תזמון המחוברת בין שתי גלגלות מעגליות.

כאשר רואים מסוע נע באופן ליניארי בין שני מצבים, טכנולוגיה זו פועלת באותו אופן על מפעיל הנעת רצועה. הנעת הרצועה סגורה בתוך גוף אלומיניום כאשר גררת הנושאת עומס נוסעת מעליה לאורך מסילות.

גורמים שיש לקחת בחשבון בתנועה לינארית - כמה מהגורמים החשובים יידונו להלן.

כּוֹחַ

כפי שצוין קודם לכן, תנועה ליניארית יכולה לנוע בציר יחיד או במספר צירים. האובייקט יכול לשאת עומס או לנוע בחופשיות כדי לבצע משימה אחרת.

בכל דרך, כוח הוא גורם חשוב מאוד בבחירת המכשיר הנכון. בהתבסס על משקל המטען (אם קיים) או כמה מהר הוא נדרש כדי להגיע ליעד, כוח משחק תפקיד חשוב מאוד כאן. כוח יכול גם לסייע בקביעת כמות החיכוך שהוא צריך לעבור כדי לבצע את המשימה.

מְהִירוּת

לזמן תפקיד חשוב מאוד באוטומציה של מכונות. מכיוון שאתם מייצרים משהו, אם קצב הייצור איטי יותר, אז אין שימוש במכונה. לכן, מהירות בשילוב עם כוח, מראים כמה כוח המכשיר יידרש כדי לפעול. אם הוא מסוגל להתמודד עם כמות טובה של משקל, אך בתמורה הוא פועל לאט, אז זה יפגע קשות בפעילויות הייצור.

כמו כן, כאשר לוקחים בחשבון מהירות, יש לקחת בחשבון שני זמנים - זמן תאוצה וזמן האטה. אם נניח שנדרש להאט במהירות, אזי המכשיר חייב להיות מסוגל לרדת במהירות ללא כל זעזוע או אובדן חיכוך. אותו הדבר נכון לגבי זמן תאוצה.

בעיקרון, יש לוודא שהמכשיר לא יתקלקל בשום זמן מוגדר (למרות שלכל מכונה יש מגבלה משלה בזמן המוגדר, היא חייבת לפחות לפעול כראוי בטווח הנתון).

אורך משיכה

כשעובדים עם מפעילים ליניאריים, עליכם לדעת כמה רחוק הם יכולים לנוע. לכל סוג של התקן תנועה ליניארית יש אורכי מהלך משלו. ככל שאורך המהלך גדול יותר, כך יש לכם יותר גמישות לשחק עם המכונה.

הסיבה לכך היא שאתם מקבלים טווח הגעה טוב יותר למוצר הסופי וניתן לשקול באופן נרחב למקם את המכונה במרחק מסוים; כך שיהיה לכם יותר שטח להניח משהו אחר.

מחזור עבודה

כאשר מפעילים מכשיר תנועה ליניארית באופן רציף לסירוגין, גם לו יש אורך חיים מסוים מבחינת עמידות ועמידות. מספר הפעמים ביום או בשנה שניתן ללטף את המכונה ללא תקלות קובע את מחזור העבודה. בעיקרון, זוהי תדירות הפעולה של המכונה.