Makine otomasyonu, endüstriyel otomasyonun çok önemli bir parçasıdır. Makine otomasyonu, şişe doldurma makineleri, paketleme makineleri, etiketleme makineleri vb. gibi gerçek üretim faaliyetlerini hızlı ve doğru bir şekilde gerçekleştiren süreçlerle ilgilenir. Ürünlerin gerçek sayımıyla ilgili süreçlere makine otomasyon süreçleri denir.

Hareket kontrolü, makine otomasyonunun önemli bir parçasıdır çünkü hareketi kontrol ettiğinizde, mekanik parçaların hareketini sürekli olarak doğrudan kontrol edersiniz. Mekanik parçaların kontrolü, istenen çıktıların doğru bir şekilde üretilmesini sağlar. Hareket kontrolü temel olarak iki kategoriye ayrılır: doğrusal ve döner.

Doğrusal Hareket Nedir?

Adından da anlaşılacağı gibi, doğrusal hareket, mekanik bir parçanın düz bir çizgide hareket ettiği bir faaliyettir. Örneğin, bir kesme makinesini ele alalım. Fabrikanızda çikolatalı kekleriniz olduğunu varsayalım. Bir üretim hattında, daha küçük parçalar elde etmek için kekleri düzenli olarak kesmek istiyorsunuz. Bir kesici, sürekli olarak dikey yönde kesim yapacak şekilde kontrol edilecektir. Bu, doğrusal harekettir.

Doğrusal hareketin diğer yaygın kullanım alanları arasında doğrusal motorlar, kılavuzlar, rulmanlar ve aktüatörler yer almaktadır. Kavramı daha iyi anlamanıza yardımcı olacak şekilde, doğrusal harekette kullanılan çeşitli gerçek ürün türlerine bir göz atalım.

Doğrusal Hareket Cihazları

Aktüatör, elektrikle çalıştırıldığında hava girişini alarak kendini iten ve görevi yerine getiren pnömatik olarak çalışan bir cihazdır. Elektrik kesildiğinde ise hava girişini keser ve kendini orijinal konumuna geri çeker. Bu, bir aktüatörün en temel tanımıdır.

Doğrusal Aktüatör

Adından da anlaşılacağı gibi, doğrusal aktüatör düz bir çizgide hareket eder ve tetiklendiğinde gerekli aktiviteyi gerçekleştirir. Düz bir çizgide hareket söz konusu olduğunda, dikkate alınması gereken bir şey de XY ekseni hareketidir. Aktüatör, X yönünde veya Y yönünde hareket edebilir. Bu nedenle, doğrusal bir aktüatör tasarlarken ve kullanırken bu faktörü göz önünde bulundurmak gereklidir. Bu ikisine ek olarak, Z yönü de doğrusal aktüatörlerde mevcuttur.

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 için önemlidir. Doğrusal aktüatörler çoğunlukla bir kızak veya ray üzerinde hareket eder. Bu nedenle, uygulamanıza bağlı olarak bu da dikkate alınmalıdır.

Bilyalı Vidalı Aktüatörler

Bilyalı vidalı aktüatörler, bilyalı rulmanların devridaimini sağlayan mekanik vidalar üzerinde çalışır. Vida, devridaim sayesinde sürekli olarak hareket eder ve bu da düz bir yönde hızlı ve verimli bir şekilde dönmesine yardımcı olur.

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

Kayış Tahrikli Aktüatörler

Kayış tahrikli aktüatörler, doğrusal hareket teknolojisindeki bir diğer yeniliktir. İki dairesel kasnak arasına bağlı bir zamanlama kayışı vasıtasıyla, konveyör bant sistemiyle aynı şekilde çalışırlar.

Konveyör bantlarının iki konum arasında doğrusal olarak nasıl hareket ettiğini gördüğünüzde, bu teknoloji kayış tahrikli aktüatörlerde de aynı şekilde çalışır. Kayış tahrik sistemi, yük taşıyıcı kızağın raylar üzerinde üstünde hareket ettiği bir alüminyum gövde içine yerleştirilmiştir.

Doğrusal Hareketlerde Dikkate Alınması Gereken Faktörler – Önemli faktörlerden bazıları aşağıda ele alınmıştır.

Güç

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

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

Hız

Zaman, makine otomasyonunda çok önemli bir rol oynar. Çünkü bir şey üretiyorsunuz ve üretim hızı yavaşsa makinenin bir anlamı kalmaz. Dolayısıyla, hız ve kuvvet, cihazın çalışması için ne kadar güce ihtiyaç duyacağını gösterir. Eğer iyi miktarda ağırlığı kaldırabiliyor ancak yavaş çalışıyorsa, üretim faaliyetlerini ciddi şekilde aksatacaktır.

Ayrıca, hız da hesaba katıldığında, iki zamanlama – hızlanma süresi ve yavaşlama süresi – dikkate alınmalıdır. Diyelim ki hızlı bir şekilde yavaşlamak gerekiyor, o zaman söz konusu cihaz herhangi bir sarsıntı veya sürtünme kaybı olmadan hızlı bir şekilde yavaşlayabilmelidir. Hızlanma süresi için de aynı durum geçerlidir.

Özetle, cihazın ayarlanan herhangi bir zaman diliminde arıza yapmamasına dikkat edilmelidir (her makinenin zaman ayarında bir sınırlaması olsa da, en azından verilen aralıkta düzgün çalışması gerekir).

Vuruş Uzunluğu

Doğrusal aktüatörlerle çalışırken, ne kadar hareket edebileceklerini bilmeniz gerekir. Her doğrusal hareket cihazının kendine özgü bir dizi strok uzunluğu vardır. Strok uzunluğu ne kadar fazla olursa, makineyle oynama esnekliğiniz de o kadar fazla olur.

Bunun nedeni, nihai ürüne daha iyi erişim sağlamanız ve makineyi belirli bir mesafeye yerleştirmeyi geniş bir yelpazede düşünebilmenizdir; böylece başka bir şey yerleştirmek için daha fazla alan elde edersiniz.

Görev Döngüsü

Doğrusal hareket cihazını sürekli olarak açıp kapattığınızda, dayanıklılık ve sağlamlık açısından da bir ömrü vardır. Makineyi herhangi bir aksama olmadan günde veya yılda kaç kez çalıştırabileceğiniz, çalışma döngüsünü belirler. Temelde, bu bir makinenin çalışma sıklığıdır.