อุปกรณ์นิวแมติกส์ของระบบเมคคาทรอนิกส์

เครื่องจักรเคลื่อนที่ หุ่นยนต์ และระบบเมคคาทรอนิกส์ต่างๆ มีความสามารถในการเคลื่อนย้ายหรือเปลี่ยนตำแหน่งของชิ้นส่วนด้วยแอคชูเอเตอร์ ทิศทางการเคลื่อนที่ของส่วนนี้หรือส่วนหนึ่งของระบบเรียกว่าองศาอิสระ และยิ่งแอคชูเอเตอร์มีองศาอิสระมากเท่าใด ความคล่องตัวของเครื่องจักร หุ่นยนต์ หรือแอคชูเอเตอร์ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ขึ้นอยู่กับประเภทของไดรฟ์ การดำเนินการเชิงคุณภาพของการทำงานร่วมกันของชิ้นส่วนเครื่องจักรกับแต่ละอื่น ๆ รวมถึงประสิทธิภาพและความยืดหยุ่นในการทำงานนั้นขึ้นอยู่กับประเภทของไดรฟ์ การเลือกประเภทของแอคชูเอเตอร์เป็นงานยากที่ต้องตัดสินใจในขั้นตอนการออกแบบระบบโดยวิศวกรหุ่นยนต์และนักเทคโนโลยี

หนึ่งในประเภทของไดรฟ์ที่นิยมใช้ ในระบบเมคคาทรอนิกส์ — ตัวกระตุ้นนิวเมติก… ที่นี่ใช้ก๊าซเป็นสื่อกลางในการทำงาน โดยปกติจะเป็นอากาศอัด ซึ่งมีพลังงานขับเคลื่อนกลไก นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมแอคชูเอเตอร์นิวแมติกส์จึงมีราคาถูก เชื่อถือได้ ติดตั้งและใช้งานง่าย และปลอดภัยจากอัคคีภัยไม่มีค่าใช้จ่ายในการซื้อและกำจัดของไหลทำงาน (อากาศ)

อย่างไรก็ตาม มีข้อเสียบางประการ เช่น ความดันในการทำงานลดลงเนื่องจากการรั่วไหลเนื่องจากความแน่นของท่อต่ำ ซึ่งนำไปสู่การสูญเสียพลังงานและความเร็ว ตลอดจนความยุ่งยากในการวางตำแหน่ง อย่างไรก็ตาม มอเตอร์นิวแมติกส์ กระบอกสูบนิวแมติกส์ และมอเตอร์นิวแมติกส์นิวแมติกส์ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในหุ่นยนต์และเครื่องจักรเคลื่อนที่ในปัจจุบัน

มาดูอุปกรณ์ทั่วไปกัน ไดรฟ์นิวเมติก… ระบบขับเคลื่อนแบบนิวเมติกจำเป็นต้องมีคอมเพรสเซอร์และมอเตอร์ลม ในการรวมกันนี้ ระบบสามารถแปลงลักษณะทางกลของไดรฟ์ให้เป็นไปตามข้อกำหนดโหลด

ตัวกระตุ้นนิวแมติกของการเคลื่อนไหวแบบแปลเป็นสองตำแหน่งเมื่อการเคลื่อนไหวของร่างกายทำงานระหว่างตำแหน่งสิ้นสุดสองตำแหน่งเช่นเดียวกับหลายตำแหน่งเมื่อการเคลื่อนไหวดำเนินการในตำแหน่งที่แตกต่างกัน

ตามหลักการทำงาน แอคชูเอเตอร์แบบนิวเมติกสามารถเป็นแบบทำงานเดี่ยว (เมื่อสปริงส่งกลับไปที่ตำแหน่งเริ่มต้น) หรือทำงานสองครั้ง (ส่งกลับ เช่น การเคลื่อนไหวการทำงาน เกิดจากลมอัด) นิวเมติกลิเนียร์แอคชูเอเตอร์แบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือ ลูกสูบและไดอะแฟรม

ในแอคชูเอเตอร์แบบลูกสูบนิวแมติก ลูกสูบจะเคลื่อนที่ในกระบอกสูบภายใต้การทำงานของอากาศอัดหรือสปริงในไดอะแฟรมแอคทูเอเตอร์แบบนิวเมติก ห้องที่แบ่งโดยไดอะแฟรมออกเป็นสองช่องมีด้านหนึ่งอัดอากาศกดไดอะแฟรม และอีกด้านหนึ่งมีแกนติดอยู่กับไดอะแฟรมและรับแรงตามยาวจากไดอะแฟรม ดังนั้น แอคชูเอเตอร์แบบนิวเมติกจึงประสบความสำเร็จในระบบควบคุมแบบวน ตัวอย่างเช่น ในตัวบังคับที่มีการเคลื่อนที่ของก้านในแนวนอน

ตามหน้าที่ แอกชูเอเตอร์นิวแมติกสามารถแบ่งออกเป็นสี่หน่วย: หน่วยเตรียมอากาศ หน่วยกระจายอากาศอัด มอเตอร์แอคชูเอเตอร์ และระบบส่งอากาศอัดไปยังแอคชูเอเตอร์

ในเครื่องปรับอากาศ อากาศจะแห้งและทำความสะอาดฝุ่น ตามโปรแกรมบล็อกการกระจายจะเปิดหรือปิด (ด้วยความช่วยเหลือของวาล์ว) การจ่ายอากาศอัดไปยังโพรงของมอเตอร์ขับเคลื่อน

วาล์วมักจะทำงานด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าหรือแบบใช้ลม (หากสภาพแวดล้อมมีการระเบิด) บล็อกเครื่องยนต์สำหรับผู้บริหารนั้นแท้จริงแล้วคือกระบอกสูบที่มีลูกสูบซึ่งหมุนหรือเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง—กระบอกสูบนิวแมติกจะแตกต่างกันไปตามการกระจัด แรง และความเร็วที่กำหนด

แต่ละเครื่องยนต์มีรอบการทำงานของตัวเอง และลำดับของรอบจะถูกกำหนดอย่างเคร่งครัดโดยกระบวนการทางเทคโนโลยีและควบคุมโดยโปรแกรมที่เกี่ยวข้อง ระบบควบคุมหุ่นยนต์… ระบบส่งอากาศอัดไปยังอุปกรณ์ต่างๆ ใช้ไดรฟ์นิวเมติกที่มีส่วนต่างๆ ตามงานที่ทำอยู่

ตามหลักการแล้ว การส่งและการแปลงพลังงานในไดรฟ์นิวแมติกจะมีลักษณะดังนี้ผู้เสนอญัตติหลักขับเคลื่อนคอมเพรสเซอร์ซึ่งบีบอัดอากาศ จากนั้นอากาศอัดจะถูกป้อนผ่านอุปกรณ์ควบคุมไปยังมอเตอร์นิวเมติกส์ ซึ่งพลังงานจะถูกแปลงเป็นพลังงานกล (การเคลื่อนที่ของลูกสูบ แกน) หลังจากนั้นก๊าซทำงานจะถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมนั่นคือจะไม่กลับไปที่คอมเพรสเซอร์

ข้อได้เปรียบของไดรฟ์นิวแมติกแทบจะไม่สามารถพูดเกินจริงได้ เมื่อเทียบกับของเหลว อากาศจะบีบอัดได้ดีกว่า มีความหนาแน่นน้อยกว่าและหนืดกว่า และมีของเหลวมากกว่า ความหนืดของอากาศจะเพิ่มขึ้นตามความดันและอุณหภูมิ

แต่เนื่องจากอากาศมีไอน้ำปริมาณเล็กน้อยเสมอและไม่มีคุณสมบัติในการหล่อลื่น จึงมีความเสี่ยงที่จะเกิดอันตรายจากการควบแน่นบนพื้นผิวการทำงานของห้องเพาะเลี้ยง ดังนั้นไดรฟ์นิวแมติกจำเป็นต้องมีการปรับสภาพ กล่าวคือ พวกเขาจะได้รับคุณสมบัติดังกล่าวล่วงหน้าเพื่อยืดอายุการใช้งานของไดรฟ์ที่ใช้เป็นสภาพแวดล้อมการทำงาน