메카트로닉 시스템의 공압 장치
모바일 기계, 로봇 및 다양한 메카트로닉 시스템은 액추에이터 덕분에 부품의 위치를 이동하거나 변경할 수 있습니다. 시스템의 이 부분 또는 저 부분의 이동 방향을 자유도라고 하며 액추에이터의 자유도가 높을수록 기계, 로봇 또는 액추에이터의 이동성이 커집니다.
드라이브 유형에 따라 기계 부품 간의 상호 작용과 작동의 효율성 및 유연성이 어느 정도 질적으로 구현됩니다. 액추에이터 유형을 선택하는 것은 시스템 설계 단계에서 로봇 엔지니어와 기술자가 결정하는 어려운 작업입니다.
널리 사용되는 드라이브 유형 중 하나 메카트로닉스 시스템에서 — 공압 액추에이터… 여기에서 가스는 작동 매체로 사용되며 일반적으로 에너지가 메커니즘을 구동하는 압축 공기입니다. 그렇기 때문에 공압 액추에이터는 저렴하고 신뢰할 수 있으며 설정 및 작동이 쉽고 화재에 안전합니다.작동 유체(공기)를 구입하고 폐기하는 데 비용이 들지 않습니다.
그러나 몇 가지 단점이 있습니다. 예를 들어 파이프의 조임 상태가 좋지 않아 누출로 인해 작동 압력이 감소하여 동력 및 속도 손실이 발생하고 위치 지정이 복잡해집니다. 그럼에도 불구하고 공압 모터, 공압 실린더 및 공압 공압 모터는 오늘날 로봇 및 모바일 기계에서 널리 사용됩니다.
일반적인 장치를 살펴보겠습니다. 공압 드라이브… 이와 같은 공압 드라이브에는 반드시 컴프레서와 에어 모터가 포함됩니다. 이 조합에서 시스템은 부하 요구 사항에 따라 드라이브의 기계적 특성을 변환할 수 있습니다.
병진 이동의 공압식 액추에이터는 작동 본체의 이동이 두 끝 위치 사이에서 수행될 때 2위치이며, 이동이 다른 위치에서 수행될 때 다중 위치입니다.
작동 원리에 따라 공압 액추에이터는 단동식(스프링이 시작 위치로 돌아갈 때) 또는 복동식(작업 동작과 마찬가지로 압축 공기에 의해 복귀됨)일 수 있습니다. 공압 선형 액추에이터는 주로 피스톤과 다이어프램의 두 가지 유형으로 나뉩니다.
공압식 피스톤 액추에이터에서 피스톤은 압축 공기 또는 스프링의 작용에 따라 실린더 내에서 움직입니다(단동식 액추에이터의 복귀 행정은 스프링에 의해 제공됨).공압식 다이어프램 액추에이터는 다이어프램에 의해 두 개의 캐비티로 분할된 챔버의 한쪽에는 다이어프램을 누르는 압축 공기가 있고, 다른 한쪽에는 다이어프램에 로드가 부착되어 다이어프램으로부터 종방향 힘을 받습니다. 따라서 공압 액추에이터는 주기적 제어 시스템, 예를 들어 수평 스템 이동이 있는 매니퓰레이터에서 성공적으로 사용됩니다.
기능적으로 공압 액추에이터는 공기 준비 장치, 압축 공기 분배 장치, 액추에이터 모터 및 액추에이터로의 압축 공기 전달 시스템의 네 가지 장치로 나눌 수 있습니다.
에어컨 장치에서는 공기가 건조되고 먼지가 제거됩니다. 프로그램에 따르면 분배 블록은 구동 모터의 캐비티에 대한 압축 공기 공급을 밸브를 사용하여 열거 나 닫습니다.
밸브는 일반적으로 전자석 또는 공압식으로 작동합니다(환경이 폭발 가능성이 있는 경우). 실행 엔진 블록은 실제로 회전하거나 직선으로 움직이는 피스톤이 있는 실린더입니다. 즉, 주어진 변위, 힘 및 속도가 다른 공압 실린더입니다.
각 엔진에는 고유한 작업 주기가 있으며 주기의 순서는 기술 프로세스에 의해 엄격하게 결정되고 해당 프로그램에 의해 제어됩니다. 로봇 제어 시스템… 압축 공기를 다른 장치로 전달하는 시스템은 당면한 작업에 따라 다른 섹션의 공압 드라이브를 사용합니다.
원칙적으로 공압 드라이브의 에너지 전달 및 변환은 다음과 같습니다.원동기는 공기를 압축하는 압축기를 구동합니다. 그런 다음 압축 공기는 제어 장비를 통해 공압 모터로 공급되며 여기에서 에너지가 기계 에너지(피스톤, 로드의 움직임)로 변환됩니다. 그 후 작동 가스는 환경으로 배출됩니다. 즉, 압축기로 돌아 가지 않습니다.
공압 드라이브의 장점은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다. 액체에 비해 공기는 더 압축 가능하고 밀도와 점성이 적고 액체가 더 많습니다. 공기 점도는 압력과 온도에 따라 증가합니다.
그러나 공기에는 항상 소량의 수증기가 포함되어 있고 윤활 특성이 없기 때문에 챔버의 작업 표면에 응축이 유해한 영향을 미칠 위험이 있습니다. 따라서 공압 드라이브에는 컨디셔닝이 필요합니다. 즉, 작업 환경으로 사용되는 드라이브의 서비스 수명을 연장하기 위해 사전에 이러한 속성이 제공됩니다.