Planification d'un nouveau projet d'automatisation

Un nouveau projet d'automatisation peut être intimidant; nous savons. Avec tous les termes techniques, le câblage électrique, les interfaces de contrôle de l'ordinateur et les autres cloches et sifflets, il peut être difficile de savoir où égalisercommencer! Lorsque l'incertitude empêche votre projet de progresser, de revenir à l'essentiel et de revoir les exigences de votre projet peut vous montrer un itinéraire. J'aime dire que la connaissance est le pouvoir, maiscompréhension est la monnaie.

Lors du démarrage d'un nouveau projet d'automatisation ou de la réaménagement et du remplacement d'un actionneur linéaire dans un projet existant, ces questions vous aideront à déterminer quel actionneur fonctionnera pour votre projet.

• Qu'est-ce que l'application?
• Mettez-vous un actionneur dans une conception ou un produit existant?
• Concevez-vous un nouveau projet à partir de zéro?
• Quelle est la charge de l'unité, ou de combien de force avez-vous besoin? *
• Les cotes de poids de l'actionneur sont pour Charges axiales uniquement. Pour les applications non linéaires (comme les charnières), vous devrez peut-être calculer la charge axiale.
• De combien de trait («voyage») avez-vous besoin?
• Speed ​​of Motion requise?
• Actionneur La vitesse de mouvement et la cote de force sont inversement liés. Vous devrez peut-être choisir entre la vitesse que vous souhaitez ou la force souhaitée, selon l'application.
• À quelle fréquence en avez-vous besoin pour fonctionner?
• Nous calculons les cycles de service à 5 minutes de Utilisation continue (dans mouvement); La plupart des applications non industrielles n'ont pas besoin de considérer les cycles de service.
• D'autres conditions?
• Des fonctionnalités telles que la protection de collision, les vitesses atténuées ou le contrôle de la vitesse variable peuvent être incluses avec des composants supplémentaires.
• D'autres fonctions peuvent parfois être accomplies avec des relais, des schémas de contrôle et un câblage créatif.

Une fois que tous les critères ci-dessus sont compris, vous êtes prêt à construire votre système à partir de composants. Un système d'actionneur de base nécessite ces pièces:

1. Actionneur (s) & Supports de montage - Les supports sont spécifiques à l'actionneur. Reportez-vous aux pages de produits pour les supports appropriés
2. Contrôles (Changer ou Télécommande ou CLu)
1. La partie de contrôle du système est responsable de Changer la polarité du circuit moteur, qui contrôle le direction du mouvement de l'actionneur.
2. La plupart restrictions, conditions et exigences Pour un système automatisé, participent au schéma de contrôle.
3. Interfaçage avec des systèmes externes Peut être fait avec des composants de contrôle à différents niveaux de complication.
3. Source d'énergie - (dépasser le tirage d'ampérage cumulé de vos actionneurs)
1. Le système le plus simple possible est le Système de puissance et de contrôle filaire CSPS, plus un Actionneur (avec un tirage 5A).

Ensuite, il est temps de déterminer votre exigences les plus importantes. Nous constatons que la plupart des projets s'intègrent dans l'une des catégories suivantes: levage / abaissement vertical, le mouvement glissant horizontal, les actuations articulées ou un projet basé sur la précision (exemple,au-dessus de, une plate-forme Stewart ou un équipement de test scientifique). Nous ne résoudrons pas la précision dans cet article; Si vous concevez une application de précision, nous vous recommandons de commencer avec notre Tutoriels d'actionneur contrôlé par Arduino

Les applications verticales de levage et de diapositive horizontale sont les plus simples à planifier - tout est parallèle, il n'y a donc pas de calculs supplémentaires pour obtenir votre trait et vos cotes de poids - juste une simple addition et une soustraction.

Ascenseurs verticaux

Un des plus direct Les applications sont un ascenseur d'appareil de cuisine ou un ascenseur déroulant - ces projets sont suffisamment communs pour que nous ayons fait un kit d'actionneur presque tout en un! Les ascenseurs de l'appareil de cuisine sont seulement Capable de se déplacer dans une ligne verticale, avec un soutien substantiel du cadre en acier télescopique.

Un des plus largement utilisé Les applications de levage vertical pour nos actionneurs sont le Camper Van Bed Lift. Cette opération est un mouvement vertical direct, généralement réparti sur 2 à 4 actionneurs, et avec une exigence pour un mouvement même synchronisé.

Les deux projets ci-dessus utilisent le même principe, tout comme l'exemple ci-dessous. L'actionneur déplace quelque chose dans ou à l'écart, dans un mouvement vertical droit, simple. Le seul fonctionnel Les différences entre les projets sont la position de l'actionneur par rapport à l'objet en mouvement - la plupart des ascenseurs de lit ont des actionneurs dessous L'object; La plupart des ascenseurs d'appareils de cuisine seront en dessous et derrièreet d'autres peuvent même être au-dessus ou adjacent à l'objet en mouvement. Dans certaines applications particulières, une poulie peut être utilisée. Tant que ni le actionneur ni l'objet en mouvement est obstrué et les connexions montées sont solides, l'opération fonctionnera.

Pour cet exemple, nous prétendons que nous avons un Fenêtre de passage de 20 ” qui doit être tiré en haut et à l'écart pour une utilisation. La fenêtre est de 25 livres, y compris le cadre. La fenêtre est sur les rails. Nous devons avoir plus de 25 livres de poussée / pull, et au moins un ou des actionneurs de 20 pouces de course.

L'actionneur (s) de cette opération peut être monté verticalement dans l'une ou l'autre orientation. Sur la photo ci-dessus, une unité a la tige en haut et une vers le bas. Les points rouges représentent les supports ou les pièces jointes nécessaires au mouvement. Cette opération pourrait utiliser deux synchronisé Les actionneurs, montés parallèles, pour assurer et même le mouvement de la fenêtre. Cette opération pourrait aussi être fait par un seul actionneur, au-dessus de la fenêtre, tirant du centre - la fenêtre devrait être suffisamment équilibrée pour pas se lier pendant le fonctionnement. S'il s'agit d'une préoccupation, nous vous recommandons d'utiliser une diapositive de rail, une diapositive de tiroir ou un autre guide linéaire pour assurer un mouvement non contraignant.

Ensuite, le mouvement réel. Cette fenêtre mesure 20 ”de haut. Utilisant un Actionneur linéaire premium pour cet exemple; Au moment de la rédaction, nous avons une option de course de 18 pouces et une option de course de 24 pouces - que devrions-nous choisir? Le trait de l'actionneur est le Montant maximum Vous pouvez obtenir de l'unité. Tu peux toujours restreignez le mouvement plus loin avec des commutateurs de limite externes. Pour notre exemple de 20 pouces, un 18 ” actionneur laisserait 2 ”de la fenêtre à l'intérieur de l'ouverture. Une unité de 24 pouces, bien que plus longue, peut être limitée aux 20 pouces dont nous avons besoin, sans trop supplémentaire considération. Nous ne voulons pas que les actionneurs entraînent une mise à pied après la fermeture de la fenêtre, car cela pourrait nuire à la fenêtre, aux doigts de quelqu'un, à l'actionneur ou à tout ce qui précède. Nous recommandons d'utiliser un commutateur de limite externe pour arrêter l'opération lorsque le mouvement souhaité est terminé. Cliquez ici Pour plus d'informations sur l'installation et le câblage Commutateurs de limites externes.

Dans l'exemple du projet, nous devons utiliser un commutateur de limite externe pour arrêter l'actionneur sur le fermé ou abaissé position. Pour cela, nous alignions la position rétractée (vers le haut) de la fenêtre avec le entièrement rétracté position de l'actionneur; Cela utilise le côté rétraction Interrupteur de limite interne de l'actionneur pour restreindre la motion vers le haut, et l'interrupteur de limite externe arrêtera l'extension (abaissement) dès que la fenêtre entre en contact avec le seuil.

Nous devrions prendre le horizontal dimension de la fenêtre en compte de câblage, Mais cela n'aura aucun effet sur l'opération.

Diapositives horizontales

Une opération horizontale et coulissante peut être calculée à peu près de la même manière qu'une opération verticale, mais les exigences de charge changeront. Les opérations horizontales courantes incluent des tiroirs ou des escaliers, des téléviseurs cachés à décalage latéral ou des plates-formes étendantes (telles que des panneaux solaires déployables).

Lors de l'automatisation d'un mouvement horizontal, la première étape consiste à créer le mouvement à automatiser. La plupart des projets utilisent une diapositive de tiroir ou un glissière de rail pour cela. Dans cette application, la diapositive est en fait Portant le poids de charge, donc le choix du bon guide linéaire ou de la diapositive est primordial. Vous voudrez d'abord installer les composants de diapositive linéaires et vous assurer que le mouvement fonctionne en poussant l'application avec votre main (si possible).

Nous avons déjà établi que l'actionneur de cette application pas Poussez le poids total de l'objet. Au lieu de cela, l'actionneur n'a besoin que de surmonter le friction Sur les guides linéaires - selon ce que vous avez utilisé, cette valeur pourrait être très faible. Si vous ne pouvez pas obtenir une estimation de force approximative de déplacer vous-même l'objet, vous pouvez calculer le frottement / couple cumulatif de vos diapositives en fonction du poids de l'objet en mouvement, alors assurez-vous que l'actionneur dépasse cette valeur. La dernière option consiste à sélectionner un actionneur qui pourrait soulever verticalement L'objet, qui garantit qu'il déplacera l'objet à travers un mouvement de glissement horizontal.

Volets à charnière ou couvercles

Notre troisième type de projet commun est une application articulée. Nous avons en fait un calculatrice Pour vous aider - cependant Cet article ne sera pas Adressez à utiliser la calculatrice de l'actionneur linéaire. (Cliquez ici pour l'article du tutoriel lac).

Une application articulée nécessite une trigonométrie et des calculs physiques simples, s'ils sont faits à partir de zéro. Comme toujours, la première étape consiste à définir le mouvement et à s'assurer que l'objet en mouvement peut articuler efficacement autour de la charnière.

L'application idéale permet à l'actionneur de pousser l'objet en mouvement le long de son chemin de mouvement. Le chemin du mouvement de cet objet est un arc, plutôt qu'une ligne droite - cela signifie que l'angle d'attaque de l'actionneur changera pendant l'opération - ce qui, à son tour, signifie que le force requise momentanée changera également par l'opération. Dans ces situations, l'angle de l'actionneur par rapport à l'objet en mouvement (couvercle ou volet) est très important. Les positions de montage affecteront cet angle, ainsi que la force; Vous avez peut-être réalisé que cette application a 3 variables Tout change et affecte la valeur des autres. Ces variables sont la longueur de la course de l'actionneur, la position de montage des objets par rapport à l'articulation de la charnière et la force d'actionneur requise. Il est recommandé de se concentrer sur le distances et accident vasculaire cérébral d'abord, puis calculez le exigence de poids pour cette position respective.

Lorsque le volet / objet est «fermé» et que l'actionneur est rétracté, les points de montage doivent être la longueur de trou à trous de l'actionneur rétracté, et lorsque le volet / objet est «ouvert», ces points de montage doivent être les points de montage devraient être les points longueur d'actionneur étendu En dehors - une course trop longue peut être limitée à la bonne longueur, mais une course trop courte ne déplacera pas complètement l'objet. La calculatrice mentionnée précédemment est conçu pour aider à ces estimations. Cliquez ici pour ce tutoriel.

Si les points de montage sont plus près de la charnière, l'opération nécessitera un Actionneur de force plus élevée, plus court. Si vos points de montage sont plus éloignés de la charnière, vous pourrez utiliser un basse force actionneur avec un longueur de course plus longue. Pour les projets à charnière, il y a presque Toujours une gamme des possibilités d'actionneur fonctionnel, et c'est à vous de déterminer laquelle des options s'adaptera le mieux à votre projet.

Vous avez peut-être réalisé que nous définissons deux points sur un avion qui font un triangle lors du déploiement - c'est la trigonométrie qui peut être utilisée pour calculer la longueur de la course à partir de zéro. Ce raisonnement peut également définir Deux points de montage possibles, dans cette situation, l'un ou l'autre emplacement fonctionnera, mais ils auront toujours Valeurs de charge différentes. Un exemple de ce à quoi cela ressemble est ci-dessous.

Position de montage 1: Cette opération aura un Poids de charge inférieur, comme les positions de montage sont plus proche de perpendiculaire Lorsque l'objet est en position horizontale, c'est quand il y a le le plus de chargement sur l'actionneur. L'avantage mécanique est plus élevé avec cette conception.

Position de montage 2: Cette disposition nécessitera un actionneur de force plus élevé; C'est parce que l'actionneur est incliné vers la charnière. Cela nécessite plus de force nécessaire pour commencer à bouger L'object.