Pianificazione di un nuovo progetto di automazione

Un nuovo progetto di automazione può essere scoraggiante; sappiamo. Con tutti i termini tecnici, il cablaggio elettrico, le interfacce di controllo del computer e le altre campane e fischietti, può essere difficile sapere dove pariinizio! Quando l'incertezza impedisce al progetto di progredire, tornare alle basi e rivedere i requisiti del tuo progetto può mostrarti un percorso in avanti. Mi piace dire che la conoscenza è potere, macomprensione è valuta.

Quando si avvia un nuovo progetto di automazione o rimborsando e sostituita un attuatore lineare in un progetto esistente, queste domande ti aiuteranno a determinare quali attuatori funzionano per il tuo progetto.

  • Qual è l'applicazione?
    • Stai mettendo un attuatore in un design o prodotto esistente?
    • Stai progettando un nuovo progetto da zero?
  • Qual è il carico sull'unità o, quanta forza hai bisogno?*
    • Le valutazioni del peso dell'attuatore sono per Solo carichi assiali. Per applicazioni non lineari (come le cerniere), potrebbe essere necessario calcolare il carico assiale.
  • Quanto colpo ("viaggio") hai bisogno?
  • Velocità di movimento richiesta?
    • Attuatore La velocità di movimento e la forza di movimento sono inversamente correlate. Potrebbe essere necessario scegliere tra la velocità desiderata o la forza desiderata, a seconda dell'applicazione.
  • Quante volte ne hai bisogno per operare?
    • Calcoliamo i cicli di servizio a 5 minuti di uso continuo (In movimento); La maggior parte delle applicazioni non industriali non devono considerare i cicli di lavoro.
  • Altre condizioni?
    • Funzionalità come la protezione da collisione, le velocità mitigate o il controllo della velocità variabile possono essere incluse con componenti aggiuntivi.
    • Altre funzioni a volte possono essere realizzate con relè, schemi di controllo e cablaggio creativo.

Una volta compresi tutti i criteri di cui sopra, sei pronto a costruire il tuo sistema dai componenti. Un sistema di attuatore di base richiede queste parti:

  1. Attuatore (i) & Staffe di montaggio - Le staffe sono specifiche dell'attuatore. Fare riferimento alle pagine del prodotto per parentesi adeguate
  2. Controlli (Interruttore O A distanza O Plc)
    1. La parte di controllo del sistema è responsabile commutando la polarità del circuito del motore, che controlla il Direzione del movimento dell'attuatore.
    2. Maggior parte restrizioni, condizioni e requisiti Per un sistema automatizzato sono coinvolti nello schema di controllo.
    3. Interfaccia con sistemi esterni può essere fatto con componenti di controllo a vari livelli di complicazione.
  3. Fonte di potere - (superare il pareggio cumulativo dell'amperaggio dei tuoi attuatori)
    1. Il sistema più semplice possibile è il Sistema di alimentazione e controllo cablato CSPS, più uno Attuatore (con un sorteggio 5A).

Successivamente, è tempo di determinare il tuo Requisiti più importanti. Troviamo la maggior parte dei progetti inseriti in una delle seguenti categorie: sollevamento/abbassamento verticale, movimento di scorrimento orizzontale, attuazioni incernierate o un progetto basato su precisione (esempio,Sopra, una piattaforma Stewart o attrezzatura di test scientifici). Non affronteremo la precisione in questo articolo; Se stai progettando un'applicazione di precisione, ti consigliamo di iniziare con il nostro Tutorial di attuatori controllati da Arduino

Le applicazioni di sollevamento verticale e slittamento orizzontale sono le più semplici da pianificare: tutto è parallelo, quindi non ci sono calcoli extra per ottenere il tratto e le valutazioni del peso - solo una semplice aggiunta e sottrazione.

Ascensori verticali

Una delle più semplice Le applicazioni sono un sollevatore di elettrodomestici da cucina o un ascensore a discesa: questi progetti sono abbastanza comuni da fare un kit di attuatori quasi all-in-one per questo! Gli ascensori per elettrodomestici da cucina sono soltanto in grado di muoversi in una linea verticale, con un supporto sostanziale da parte del telaio in acciaio telescopico.

Una delle più ampiamente usato Le applicazioni di sollevamento verticale per i nostri attuatori sono il lifting del camper. Questa operazione è un movimento verticale diretto, di solito distribuito su 2-4 attuatori e con un requisito per un movimento uniforme, sincronizzato.

Entrambi i progetti di cui sopra utilizzano lo stesso principio, come l'esempio di seguito. L'attuatore sta spostando qualcosa dentro o fuori mano, in un movimento dritto, semplice e verticale. L'unica funzionale Le differenze tra i progetti sono la posizione dell'attuatore rispetto all'oggetto in movimento: la maggior parte dei sollevatori del letto ha attuatori sotto l'oggetto; La maggior parte dei sollevamenti di elettrodomestici da cucina sarà sotto e dietroe altri potrebbero anche esserlo sopra o adiacente a l'oggetto in movimento. In alcune applicazioni particolari, è possibile utilizzare una puleggia. Finché nessuno dei due attuatore l'oggetto in movimento è ostruito e le connessioni montate sono solide, l'operazione funzionerà.

Per questo esempio, faremo finta di avere un Finestra pass-through che deve essere tirato su e fuori mano per l'uso. La finestra è di 25 libbre, incluso il telaio. La finestra è sulle tracce. Dobbiamo avere Di più di 25 libbre di push/tiro e almeno un attuatore/i da 20 ".

Gli attuatori in questa operazione possono essere montati verticalmente in entrambi gli orientamenti. Nella foto sopra, un'unità ha l'asta su e uno giù. I punti rossi rappresentano le staffe o gli allegati richiesti per il movimento. Questa operazione potrebbe usarne due sincronizzato Attuatori, montati paralleli, per garantire e persino moto della finestra. Questa operazione potrebbe Anche essere fatto da un singolo attuatore, sopra la finestra, tirando dal centro: la finestra dovrebbe essere bilanciata abbastanza bene da non legare durante il funzionamento. In caso di preoccupazione, ti consigliamo di utilizzare una diapositiva di rotaia, una diapositiva del cassetto o un'altra guida lineare per garantire un movimento non vincolante.

Successivamente, il movimento reale. Questa finestra è alta 20 ". Usare un Attuatore lineare premium per questo esempio; Al momento della stesura, abbiamo un'opzione di ictus da 18 "e un'opzione di corsa da 24" - quale dovremmo scegliere? Il colpo dell'attuatore è il quantità massima di movimento Puoi ottenere dall'unità. Puoi Sempre limitare ulteriormente il movimento con gli interruttori di limite esterni. Per il nostro esempio da 20 ", un 18" attuatore lascerebbe 2 "della finestra All'interno dell'apertura. Un'unità da 24 ", sebbene più lunga, può essere limitata ai 20" che abbiamo bisogno, senza troppo extra considerazione. Non vogliamo che gli attuatori siano morti dopo che la finestra è chiusa, in quanto ciò potrebbe ferire la finestra, le dita di qualcuno, l'attuatore o tutto quanto sopra. Consigliamo di utilizzare un interruttore di limite esterno per arrestare l'operazione al termine del movimento desiderato. Clicca qui Per ulteriori informazioni sull'installazione e il cablaggio Interruttori di limite esterni.

Nel progetto di esempio, dovremmo utilizzare un interruttore di limite esterno per arrestare l'attuatore sul Chiuso O abbassato posizione. Per questo, avremmo allineato la posizione retratta (su) della finestra con il completamente ritirato posizione dell'attuatore; Questo usa il lato retrazione Interruttore di limite interno dell'attuatore per limitare il movimento verso l'alto, e l'interruttore di limite esterno interromperà l'estensione (abbassamento) non appena la finestra entra in contatto con il davanzale.

Dovremmo prendere il orizzontale Dimensione della finestra in conto cablaggio, Ma non avrà alcun effetto sull'operazione.

Slide orizzontali

Un'operazione di scorrimento orizzontale può essere calcolata più o meno allo stesso modo di un'operazione verticale, ma i requisiti di carico cambieranno. Le operazioni orizzontali comuni includono cassetti o scale di diapositiva, televisori nascosti con movimento laterale o piattaforme di estensione (come pannelli solari distribuibili).

Quando si automatizzano un movimento orizzontale, il primo passo è quello di creare il movimento da automatizzare. La maggior parte dei progetti utilizza una diapositiva di cassetti o una vetrina per questo. In questa applicazione, la diapositiva è In realtà Cuscinetto il peso del carico, quindi scegliere la guida lineare o la diapositiva destra è fondamentale. Ti consigliamo di installare prima i componenti della diapositiva lineare e assicurarti che il movimento funzioni spingendo l'applicazione con la mano (se possibile).

Abbiamo già stabilito che l'attuatore in questa applicazione lo fa non Spingere il peso completo dell'oggetto. Invece, l'attuatore deve solo superare il attrito Sulle guide lineari - a seconda di ciò che hai usato, questo valore potrebbe essere molto basso. Se non riesci a ottenere una stima della forza approssimativa dal spostare tu stesso l'oggetto, è possibile calcolare l'attrito/coppia cumulativo delle diapositive in base al peso dell'oggetto in movimento, quindi assicurati che l'attuatore superi quel valore. L'ultima opzione è selezionare un attuatore che Potevo sollevare verticalmente L'oggetto, che garantisce che sposterà l'oggetto attraverso un movimento di scorrimento orizzontale.

Flap o coperchi incernierati

Il nostro terzo tipo di progetto comune è un'applicazione incernierata. In realtà abbiamo un calcolatrice per aiutare con questo - comunque Questo articolo non lo farà Indirizzo come utilizzare il calcolatore dell'attuatore lineare. (Clicca qui per l'articolo del tutorial lac).

Un'applicazione incernierata richiede un po 'di trigonometria e semplici calcoli fisici, se eseguiti da zero. Come sempre, il primo passo è definire il movimento e garantire che l'oggetto in movimento possa effettivamente articolare attorno alla cerniera.

L'applicazione ideale consente all'attuatore di spingere l'oggetto in movimento lungo il suo percorso di movimento. Il percorso del movimento di questo oggetto è un arco, piuttosto che una linea retta - questo significa che l'angolo di attacco dell'attuatore cambierà Durante l'operazione - che, a sua volta, significa che il forza momentanea richiesta cambierà anche attraverso l'operazione. In queste situazioni, l'angolo dell'attuatore rispetto all'oggetto in movimento (coperchio o lembo) è molto importante. Le posizioni di montaggio influenzeranno questo angolo, nonché la forza; Potresti averlo capito questa applicazione ha 3 variabili che tutto cambia e influisce sul valore degli altri. Queste variabili sono la lunghezza della corsa dell'attuatore, la posizione di montaggio degli oggetti rispetto all'articolazione della cerniera e la forza dell'attuatore richiesta. Si consiglia di concentrarsi sul distanze e ictus prima, quindi calcola il Requisito di peso Per quella rispettiva posizione.

Quando il lembo/oggetto è "chiuso" e l'attuatore viene retratto, i punti di montaggio dovrebbero essere la lunghezza del foro-buco dell'attuatore retratto a parte e quando il lembo/oggetto viene "aperto", questi punti di montaggio dovrebbero essere i Lunghezza attuatore estesa A parte - un tratto troppo lungo può essere limitato alla lunghezza corretta, ma un tratto troppo corto non sposterà completamente l'oggetto. Il calcolatore menzionato in precedenza è progettato per aiutare con queste stime. Clicca qui per quel tutorial.

Se i punti di montaggio sono più vicino alla cerniera, l'operazione richiederà un file Forza più alta, attuatore a breve durata. Se i tuoi punti di montaggio sono più lontano dalla cerniera, sarai in grado di utilizzare un forza inferiore Attuatore con a lunghezza più lunga della corsa. Per i progetti incernierati, c'è quasi sempre un intervallo di possibilità di attuatore funzionali e sta a te determinare Quale delle opzioni si adatterà al meglio il tuo progetto.

Potresti aver capito che stiamo definendo due punti su un piano che fanno un triangolo quando distribuito - questa è la trigonometria che può essere utilizzata per calcolare la lunghezza della corsa da zero. Questo ragionamento può anche definire Due possibili punti di montaggio, in questa situazione, entrambe le posizione funzionerà, ma avranno sempre valori di carico diversi. Un esempio di come appare è sotto.

Posizione di montaggio 1: Questa operazione avrà un Peso di carico inferiore, come le posizioni di montaggio più vicino al perpendicolare Quando l'oggetto è in posizione orizzontale, che è quando c'è il La maggior parte del carico sull'attuatore. Il vantaggio meccanico è più alto con questo design.

Posizione di montaggio 2: Questo layout richiederà un file Attuatore di forza superiore; Questo perché l'attuatore è angolato in direzione la cerniera. Ciò richiede più forza necessaria Inizia a muoversi l'oggetto.

 

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