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Che cos'è il controllo del movimento lineare?

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Fattori e dispositivi di esempio.

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L'automazione delle macchine è una parte molto importante dell'automazione industriale. L'automazione delle macchine si occupa di processi che significano attività produttive reali in tempi rapidi e precisi, come le macchine per il riempimento delle bottiglie, le macchine per il confezionamento, le macchine per l'etichettatura, ecc. I processi che si occupano dell'effettiva contabilità dei prodotti sono chiamati processi di automazione delle macchine.

Il controllo del movimento è quindi una parte importante dell'automazione delle macchine, perché quando si controlla il movimento, si controlla direttamente il movimento delle parti meccaniche in modo continuo. Il controllo delle parti meccaniche si traduce in una produzione accurata degli output desiderati. Il controllo del movimento si divide principalmente in due categorie: lineare e rotativo.

Che cos'è il movimento lineare?

Come suggerisce il nome, il movimento lineare è un'attività in cui una parte meccanica si muove in linea retta. Ad esempio, basta considerare una macchina da taglio. Supponiamo di avere torte al cioccolato nella nostra fabbrica. In una linea di produzione, si desidera tagliare regolarmente le torte per ottenere pezzi più piccoli. Una taglierina viene continuamente controllata per tagliare in direzione verticale. Si tratta di un movimento lineare.

Altri impieghi popolari sono i motori lineari, le guide, i cuscinetti e gli attuatori. Vediamo i vari tipi di prodotti utilizzati per la movimentazione lineare, che vi aiuteranno a capire meglio il concetto.

Dispositivi per il movimento lineare

Un attuatore è un dispositivo ad azionamento pneumatico che, alimentato dall'elettricità, sfrutta l'ingresso dell'aria per spingersi e svolgere il proprio compito. Quando l'elettricità viene tolta, il dispositivo interrompe l'ingresso dell'aria e si riporta nella posizione originale. Questa è la definizione più elementare di attuatore.

Attuatore lineare

Un attuatore lineare, come dice il nome, si muove in linea retta e svolge l'attività richiesta quando viene attivato. Quando si parla di movimento in linea retta, un aspetto da considerare è il movimento sull'asse X-Y. L'attuatore può muoversi sia in direzione X sia in direzione Y. Pertanto, quando si progetta e si utilizza un attuatore lineare, è necessario prendere in considerazione questo fattore. Oltre a questi due fattori, anche la direzione Z è presente in un attuatore lineare.

Quando si programma un attuatore lineare, è necessario sapere se deve essere spostato in una sola direzione o in più direzioni contemporaneamente. Questo è importante per determinare la robustezza meccanica, l'affidabilità e la precisione dell'attuatore. Gli attuatori lineari si muovono per lo più su un carrello o una guida. Anche questo aspetto deve essere preso in considerazione a seconda dell'applicazione.

Attuatori a vite a sfera

Gli attuatori a vite a ricircolo di sfere funzionano con viti meccaniche attraverso cuscinetti a ricircolo di sfere. La vite si muove a ricircolo continuo, aiutando la rotazione in direzione rettilinea in modo rapido ed efficiente.

L'intero gruppo viaggia su un albero filettato e converte il movimento rotatorio in movimento lineare. Forniscono una coppia elevata e lavorano a basso attrito. Questo riduce i tempi di inattività e dissipa una minore quantità di calore nel suo movimento.

Attuatori a cinghia

Gli attuatori a cinghia sono un'altra innovazione nella tecnologia del movimento lineare. Funzionano come un sistema a nastro trasportatore, tramite una cinghia dentata collegata tra due pulegge circolari.

Quando si vede un nastro trasportatore che si muove linearmente tra due posizioni, questa tecnologia funziona allo stesso modo in un attuatore con trasmissione a cinghia. La trasmissione a cinghia è racchiusa in un corpo di alluminio con il carrello di trasporto che si muove su rotaie.

Fattori da considerare nel movimento lineare - Di seguito vengono illustrati alcuni fattori importanti.

La forza

Come già detto, il movimento lineare può muoversi su un singolo asse o su più assi. L'oggetto può trasportare un carico o muoversi liberamente per eseguire un altro compito.

In ogni caso, la forza è un fattore molto importante nella scelta del dispositivo giusto. In base al peso del carico (se presente) o alla velocità necessaria per raggiungere la destinazione, la forza gioca un ruolo molto importante. La forza può anche aiutare a determinare la quantità di attrito che deve subire per eseguire il compito.

La velocità

Il tempo gioca un ruolo molto importante nell'automazione delle macchine. Poiché si sta producendo qualcosa, se il ritmo di produzione è più lento, la macchina non serve a nulla. Quindi, la velocità, combinata con la forza, indica la potenza con cui il dispositivo deve operare. Se è in grado di gestire una buona quantità di peso, ma in cambio opera lentamente, allora ostacolerà seriamente le attività di produzione.

Inoltre, quando si considera la velocità, occorre considerare due tempi: il tempo di accelerazione e il tempo di decelerazione. Se si suppone che sia richiesta una decelerazione rapida, il dispositivo deve essere in grado di scendere rapidamente senza scatti o perdite di attrito. Lo stesso vale per il tempo di accelerazione.

In sostanza, occorre fare attenzione che il dispositivo non si guasti con qualsiasi tempo impostato (anche se ogni macchina ha un limite nel tempo impostato, deve almeno funzionare correttamente nel suo intervallo)

Lunghezza della corsa

Quando si lavora con gli attuatori lineari, è necessario conoscere la lunghezza della loro corsa. Ogni tipo di dispositivo di movimento lineare ha una propria serie di lunghezze di corsa. Maggiore è la lunghezza della corsa, maggiore è la flessibilità con cui si può giocare con la macchina.

Questo perché si ottiene una migliore portata del prodotto finale e si può considerare di posizionare la macchina a una certa distanza, in modo da avere più spazio per posizionare qualcos'altro.

Ciclo di lavoro

Quando si aziona continuamente un dispositivo di movimento lineare, anch'esso ha una certa durata e robustezza. Il numero di volte al giorno o all'anno in cui è possibile azionare la macchina senza intoppi determina il ciclo di lavoro. In pratica, è la frequenza di funzionamento di una macchina.