Ako dodávateľ sústružníckych lineárnych valcov som mal tú česť byť svedkom dynamického vývoja tohto odvetvia. Sústružnícke lineárne valce sú základnými komponentmi v rôznych priemyselných aplikáciách, ktoré ponúkajú presný lineárny pohyb a možnosti otáčania. Na zabezpečenie presnosti, účinnosti a spoľahlivosti týchto valcov zohrávajú kľúčovú úlohu spätnoväzbové zariadenia. V tomto blogovom príspevku preskúmam rôzne typy spätnoväzbových zariadení používaných pri otáčaní lineárnych valcov, ich funkcie a ako prispievajú k celkovému výkonu systému.
Kódovače
Snímače sú jedným z najčastejšie používaných zariadení so spätnou väzbou pri otáčaní lineárnych valcov. Poskytujú presnú spätnú väzbu o polohe premenou mechanického pohybu na elektrické signály. Existujú dva hlavné typy kódovačov: inkrementálne a absolútne.
Inkrementálne kódovače
Inkrementálne snímače generujú sériu impulzov, keď sa valec pohybuje. Počet impulzov je úmerný prejdenej vzdialenosti, čo umožňuje riadiacemu systému určiť polohu valca vzhľadom na referenčný bod. Tieto kódovače sú relatívne jednoduché a nákladovo efektívne, vďaka čomu sú vhodné pre mnoho aplikácií. Na stanovenie absolútnej polohy si však vyžadujú operáciu navádzania pri spustení.
Inkrementálne snímače sa často používajú v aplikáciách, kde sa vyžaduje vysokorýchlostný pohyb a riadenie relatívnej polohy. Napríklad pri operácii pick-and-place môže inkrementálny kódovač presne sledovať pohyb otáčajúceho sa lineárneho valca, čím zaisťuje, že sa predmet zdvihne a umiestni na správne miesto.
Absolútne kódovače
Na druhej strane absolútne kódovače poskytujú jedinečný digitálny kód pre každú polohu valca. To znamená, že absolútnu polohu valca možno určiť okamžite, bez potreby navádzania. Absolútne snímače ponúkajú vyššiu presnosť a spoľahlivosť, najmä v aplikáciách, kde môže dôjsť k prerušeniu napájania alebo náhlemu zastaveniu.
V aplikáciách, ako je presné obrábanie, kde je kritická presná poloha nástroja, sú preferovanou voľbou absolútne snímače. Môžu zabezpečiť, že sa sústružnícky lineárny valec pohybuje na presné miesto potrebné na rezanie, vŕtanie alebo frézovanie. Viac informácií o produktoch s lineárnym pohybom nájdete naprElektrický valec s lineárnym pohonomktoré môžu používať tieto kódovače na presné určovanie polohy.
Potenciometre
Potenciometre sú ďalším typom spätnoväzbového zariadenia používaného pri otáčaní lineárnych valcov. Fungujú tak, že menia odpor elektrického obvodu pri pohybe valca. Zmena odporu je úmerná polohe valca a túto informáciu môže riadiaci systém použiť na nastavenie pohybu valca.
Potenciometre sú relatívne lacné a ľahko sa inštalujú. Poskytujú súvislý analógový signál, ktorý možno použiť na riadenie polohy aj rýchlosti. Majú však určité obmedzenia. Časom podliehajú opotrebovaniu, čo môže ovplyvniť ich presnosť. Okrem toho sú citlivé na faktory prostredia, ako je teplota a vlhkosť.
Potenciometre sa bežne používajú v aplikáciách, kde je hlavným faktorom cena a kde je dostatočná stredná presnosť. Napríklad v niektorých jednoduchých automatizačných systémoch možno potenciometre použiť na ovládanie polohy otáčajúceho sa lineárneho valca, ktorý sa používa na základné úlohy manipulácie s materiálom.
Lineárne variabilné diferenciálne transformátory (LVDT)
LVDT sú presné spätnoväzbové zariadenia, ktoré sa používajú na meranie lineárneho posunu. Pozostávajú z primárnej cievky a dvoch sekundárnych cievok a pohyblivého jadra. Keď sa jadro pohybuje vo vnútri cievok, mení sa magnetická väzba medzi primárnou a sekundárnou cievkou, čo vedie k rozdielnemu napäťovému výstupu. Toto napätie je úmerné polohe jadra, ktoré je spojené s otáčajúcim sa lineárnym valcom.
LVDT ponúkajú vysokú presnosť, linearitu a opakovateľnosť. Sú tiež imúnne voči mnohým environmentálnym faktorom, ako sú vibrácie, teplota a vlhkosť. Môžu pracovať v náročných priemyselných prostrediach a poskytovať spoľahlivú spätnú väzbu polohy počas dlhého časového obdobia.
V aplikáciách, kde sa vyžaduje vysoko presné meranie polohy, ako napríklad v leteckom a automobilovom priemysle, sa často používajú LVDT. Dokážu zabezpečiť, že sa otáčajúci sa lineárny valec pohybuje s extrémnou presnosťou, čo je nevyhnutné pre výrobu vysoko kvalitných komponentov.
Senzory s Hallovým efektom
Senzory s Hallovým efektom sú založené na Hallovom efekte, čo je vytváranie rozdielu napätia na elektrickom vodiči, keď je magnetické pole aplikované kolmo na tok prúdu. V súvislosti s otáčaním lineárnych valcov možno na detekciu polohy magnetu pripevneného k valcu použiť snímače Hallovho efektu.
Hallove senzory sú bezkontaktné senzory, čo znamená, že nemajú žiadne pohyblivé časti a sú menej náchylné na opotrebovanie. Sú tiež relatívne lacné a ľahko sa inštalujú. Môžu poskytovať digitálne alebo analógové výstupné signály v závislosti od požiadaviek aplikácie.
Senzory s Hallovým efektom sa bežne používajú v aplikáciách, kde sa vyžaduje jednoduchá detekcia polohy. Napríklad v aplikácii koncového spínača možno senzory Hallovho efektu použiť na zistenie, kedy otáčajúci sa lineárny valec dosiahol svoju maximálnu alebo minimálnu polohu. Môžete preskúmať viac o kompaktných pohonoch, ako súMiniatúrny elektrický pohonktoré môžu využívať Hallove senzory na detekciu polohy.
Tenzometrické snímače
Tenzometre sa používajú na meranie napätia alebo deformácie materiálu. V prípade otáčania lineárnych valcov môžu byť tenzometre pripevnené k telu valca alebo iným konštrukčným komponentom na meranie sily alebo zaťaženia pôsobiaceho na valec.
Zmena odporu tenzometra je úmerná namáhaniu a tieto informácie môže riadiaci systém použiť na sledovanie zaťaženia valca. Tenzometre možno použiť na kontrolu sily, ochranu proti preťaženiu a na sledovanie stavu otáčajúceho sa lineárneho valca.
Tenzometre sa bežne používajú v aplikáciách, kde je potrebné starostlivo kontrolovať zaťaženie valca. Napríklad pri operácii lisovania sa môžu použiť tenzometre, aby sa zabezpečilo, že otáčajúci sa lineárny valec pôsobí správnou veľkosťou sily, aby sa zabránilo poškodeniu montovaných komponentov.
Vplyv zariadení so spätnou väzbou na výkon systému
Výber spätnoväzbového zariadenia môže mať významný vplyv na výkon systému otočného lineárneho valca. Vysokokvalitné spätnoväzbové zariadenie môže zlepšiť presnosť, opakovateľnosť a spoľahlivosť systému. Môže tiež zvýšiť bezpečnosť a efektivitu prevádzky.
Napríklad použitie absolútneho kódovača namiesto inkrementálneho kódovača môže eliminovať potrebu operácie navádzania, skrátiť čas spustenia a zlepšiť celkovú produktivitu systému. Podobne použitie LVDT namiesto potenciometra môže poskytnúť vyššiu presnosť a lepšiu dlhodobú stabilitu, najmä v drsnom prostredí.
Okrem toho môže spätnoväzbové zariadenie pracovať v spojení s riadiacim systémom na optimalizáciu pohybu otáčajúceho sa lineárneho valca. Riadiaci systém môže použiť informácie spätnej väzby na úpravu rýchlosti, zrýchlenia a spomalenia valca, čím sa zabezpečí hladký a presný pohyb.
Výber správneho zariadenia so spätnou väzbou
Pri výbere spätnoväzbového zariadenia pre sústružnícky lineárny valec je potrebné zvážiť niekoľko faktorov. Patria sem požiadavky na presnosť aplikácie, podmienky prostredia, náklady a kompatibilita s riadiacim systémom.
Ak sa vyžaduje vysoká presnosť, najlepšou voľbou môžu byť absolútne kódovače alebo LVDT. Pre aplikácie v drsnom prostredí môžu byť vhodnejšie snímače LVDT alebo snímače Hallovho efektu kvôli ich robustnosti. Ak je hlavným problémom cena, možno zvážiť potenciometre alebo snímače Hallovho efektu.
Je tiež dôležité zabezpečiť, aby bolo spätnoväzbové zariadenie kompatibilné s riadiacim systémom. Riadiaci systém musí byť schopný presne prijímať a spracovávať signály zo spätnoväzbového zariadenia.
Záver
Zariadenia na spätnú väzbu sú základnými komponentmi v systémoch otáčania lineárnych valcov. Poskytujú potrebné informácie pre riadiaci systém na zabezpečenie presnej, efektívnej a spoľahlivej prevádzky. Ako dodávateľ sústružníckych lineárnych valcov chápem dôležitosť výberu správneho zariadenia so spätnou väzbou pre každú aplikáciu. Či už potrebujete vysoko presný LVDT pre kritickú leteckú aplikáciu alebo jednoduchý potenciometer pre základný automatizačný systém, môžeme vám poskytnúť správne riešenie.
Ak máte záujem o našeOtočný elektrický valcový lineárny pohonalebo máte akékoľvek otázky týkajúce sa zariadení so spätnou väzbou na sústruženie lineárnych valcov, neváhajte nás kontaktovať pre obstarávanie a ďalšiu diskusiu. Zaviazali sme sa poskytovať vysoko kvalitné produkty a vynikajúce služby zákazníkom, aby sme splnili vaše potreby v oblasti priemyselnej automatizácie.
Referencie
- Dorf, RC, & Bishop, RH (2016). Moderné riadiace systémy. Pearson.
- Johnson, RA (2017). Priemyselná automatizácia: prístrojové vybavenie a riadenie. McGraw - Hill Education.
- Ogata, K. (2010). Moderné riadiace inžinierstvo. Prentice Hall.