El control de movimiento es un campo versátil con numerosas utilidades; ¡la sincronización es una de sus aplicaciones más útiles! El concepto está en el nombre: dispositivos de control de movimiento que se accionan de forma “sincronizada” y funcionan a la misma velocidad. A simple vista, puede parecer una tarea sencilla, pero es justo lo contrario. La sincronización no se logra simplemente cableando varios actuadores al mismo interruptor, como algunos podrían pensar. En un mundo ideal o en un entorno muy simple, esto podría funcionar. Sin embargo, por lo general, dará como resultado varios actuadores lineales moviéndose a diferentes velocidades. ¿El culpable? En realidad hay muchos. Incluso si dos actuadores lineales del mismo fabricante y modelo están conectados a la misma fuente de alimentación, es de esperar una diferencia de velocidad significativa si ambos están sometidos a cargas desiguales, han sufrido patrones de desgaste distintos o incluso están a diferentes temperaturas de operación, por mencionar algunos problemas.
Este artículo profundizará en este tema, detallando exactamente por qué la sincronización es crítica para muchas aplicaciones y cómo puede lograrse.
¿Cómo lograr la sincronización?
Para lograr un movimiento sincronizado de actuadores lineales, algún tipo de control de movimiento es indispensable. En un sistema de control en lazo abierto, la opción de sincronización más popular es un controlador de velocidad. En este escenario, la velocidad de cada actuador lineal se ajusta con base en cálculos previos, criterios de diseño e intuición. Por ejemplo, se puede enviar una señal más fuerte a un actuador que enfrenta mayor resistencia, para compensar su mayor inercia. Son aplicaciones comunes el uso simultáneo de varios actuadores lineales con Arduino. Sin embargo, los sistemas en lazo abierto carecen de retroalimentación y no pueden lograr resultados exactos, lo que los hace inadecuados para aplicaciones que requieren precisión.
Una forma más sofisticada de control de movimiento sincronizado es con un sistema de lazo cerrado, que utiliza la retroalimentación de los actuadores para determinar las necesidades individuales de cada dispositivo y realizar ajustes en tiempo real. Esta forma de sincronización es notablemente precisa, sin posibilidad de error. Existen múltiples aplicaciones en la industria, entornos domésticos y proyectos de hazlo tú mismo (DIY) donde la sincronización de actuadores lineales es un requisito central. Progressive Automations cuenta con una amplia gama de productos específicamente diseñados para aplicaciones de sincronización. Nuestros actuadores lineales incorporan opciones de retroalimentación de primera línea y nuestros controladores están diseñados para un rendimiento inigualable.
¿Cómo puede usar la sincronización?
Una configuración de actuadores sincronizados puede mejorar enormemente sus aplicaciones con actuadores lineales. De hecho, la mayoría de las aplicaciones que utilizan más de un actuador lineal dependen de un movimiento sincronizado; sin él, pueden fallar y causar daños a las piezas o a los propios actuadores.
Si planea usar técnicas de actuación basadas en sincronización, debe tener un conocimiento básico de las opciones disponibles. En el caso de la sincronización en lazo abierto, como el control de múltiples actuadores con Arduino, debe asegurarse de que el controlador de velocidad, en este caso el Arduino, sea capaz de manejar el sistema. Debe haber suficientes pines para la cantidad de actuadores que está utilizando y el código debe ser impecable.
Al usar sistemas de retroalimentación en lazo cerrado, el factor más importante a considerar es el tipo de codificador de retroalimentación integrado en sus actuadores lineales. En este sentido, la retroalimentación por efecto Hall y por potenciómetro encabezan la lista.
En los actuadores lineales de efecto Hall, el codificador de retroalimentación registra el número de revoluciones por las que pasa el motor de accionamiento del actuador durante el movimiento. A partir de esta información, al controlador le resulta muy fácil calcular la posición exacta y, por ende, la velocidad de la varilla del actuador. Los codificadores de todos los actuadores lineales envían retroalimentación constantemente al controlador, que determina qué actuador(es) se está quedando atrás o acelerando y luego ajusta sus respectivas velocidades para garantizar un movimiento suave y sincronizado.
Al utilizar actuadores de efecto Hall, también es necesario emplear un controlador compatible. No puede usarlos con cualquier controlador común, sino con uno diseñado específicamente para este propósito. La caja de control también debe tener el número deseado de canales de acuerdo con la cantidad de actuadores que se utilicen.
La retroalimentación por potenciómetro funciona de manera similar. A medida que la varilla del actuador entra y sale, la resistencia eléctrica del potenciómetro cambia de forma proporcional. Esta información se transmite al controlador, que luego realiza la misma función explicada anteriormente para sincronizar los actuadores.
Nuestras opciones de sincronización
Actuadores
Comenzando con nuestra gama de actuadores lineales, contamos con actuadores de efecto Hall de alto rendimiento con variantes de 12 VDC/24 VDC ideales para controlar múltiples actuadores. Por ejemplo, nuestro actuador lineal PA-04-HS viene equipado con un sensor de efecto Hall integrado que permite la sincronización. Los clientes también pueden elegir entre opciones de alimentación de 12 V y 24 V.
Los actuadores lineales con alimentación de 12 VDC son mucho más comunes, ya que la mayoría de las fuentes de alimentación son de 12 V. Son más fáciles de integrar en sistemas de actuación y ofrecen especificaciones de rendimiento sólidas. Los actuadores de 24 VDC requieren una fuente de alimentación especializada, que a menudo implica inversión y equipamiento adicional. Sin embargo, estas variantes son capaces de entregar más potencia y torque, tienen un menor consumo de corriente y permiten un cableado más delgado, lo que compensa con creces los inconvenientes mencionados. Elegir un actuador de 12 V o un dispositivo de 24 V dependerá del diseño específico de su aplicación.
Soluciones de control
Para propósitos de sincronización, ofrecemos cajas de control multicanal diseñadas para manejar actuadores con retroalimentación, como nuestras reconocidas series PA-40 y FLTCON. Diseñados para actuadores de efecto Hall, estos controladores pueden trabajar con actuadores de 12 VDC/24 VDC. De hecho, el PA-40 es una solución de sincronización especializada para aplicaciones con dos actuadores de efecto Hall.
Profundizando un poco en nuestra línea de productos, nuestros productos de sincronización de movimiento más populares son nuestras columnas elevadoras. Se utilizan para escritorios de pie y mesas ajustables, donde la sincronización es de suma importancia debido a la distribución de peso no uniforme, que puede hacer que los sistemas no sincronizados fallen casi al instante.
Conclusión
Si su aplicación requiere que dos o más actuadores funcionen a la misma velocidad, la sincronización es su mejor opción para garantizar un movimiento verdaderamente sincronizado y preciso. Cualquier otra cosa puede resultar en velocidades variables de los actuadores y daños a su aplicación.
Puede obtener más información sobre la sincronización poniéndose en contacto con nosotros con sus consultas específicas o problemas de diseño, y nuestro equipo de atención al cliente estará encantado de ayudarle a optimizar su aplicación de sincronización con actuadores lineales.