Guida al collaudo degli attuatori lineari

Ora che hai confermato la fisicità del tuo attuatore, esegui una serie di prove di laboratorio Questo è il passo successivo per garantire che sia adatto all'applicazione desiderata. Questi test di laboratorio devono essere condotti prima di approfondire le prove di laboratorio e possono essere relativamente rapidi. Consistono in tre test principali: 

1. Velocità
2. Assorbimento di corrente
3. Livelli sonori/di rumore

Tutti e tre questi test non sono necessariamente indispensabili, poiché la loro utilità dipende dall'applicazione specifica. Ad esempio, un attuatore lineare potrebbe essere utilizzato in un contesto industriale, il che significa che testarne la rumorosità potrebbe non essere necessario, dato che questi ambienti sono generalmente piuttosto rumorosi. Tuttavia, se l'attuatore lineare viene utilizzato per aprire una porta, velocità e rumorosità sono parametri fondamentali da conoscere. Valutate attentamente quali test di laboratorio ritenete più importanti per la vostra applicazione.

Velocità

Il test di velocità lineare prevede la misurazione del tempo necessario all'attuatore lineare per estendersi e ritrarsi completamente. Questo fornirà quindi un “pollici al secondovalore “ che può essere confrontato con quello dell’attuatore lineare scheda dati valore. Si noti che il valore di velocità di questo test può essere una stima approssimativa, poiché ulteriori test di velocità più accurati verranno eseguiti durante le prove di laboratorio.

Come accennato in precedenza, a seconda dell'applicazione, alcuni test sono più importanti di altri. In questo caso, la velocità è importante in applicazioni come l'apertura di una porta/sportello o la movimentazione di oggetti lungo una linea di assemblaggio.

Per effettuare una misurazione rapida della velocità, segui i passaggi seguenti:

1. Alimenta l'attuatore lineare in base alle sue specifiche elettriche. Trattandosi di un semplice test al banco, non è necessario collegare interruttori o una centralina di controllo. È sufficiente applicare una tensione positiva e una negativa da un alimentatore o da una batteria per consentire all'asta di estendersi/ritrarsi completamente.
2. Una volta che l'asta ha raggiunto la sua posizione finale, prendi un cronometro e azzeralo.
3. Collega i cavi all'alimentatore o alla batteria e preparati ad avviare il timer nel momento in cui l'asta inizia ad estendersi/ritrarsi.
4. Ferma il cronometro una volta raggiunta la posizione estesa/retratta, annota il tempo e ripeti l'operazione nella direzione opposta.
5. Dividete la corsa dell'attuatore lineare per il tempo impiegato per estendersi/ritrarsi. Ad esempio, se la corsa dell'attuatore è di 40 pollici e l'estensione/ritrazione richiede 10 secondi, la velocità è di 4 pollici/secondo.

Confronta questa misurazione della velocità con quella dell'attuatore lineare scheda dati per determinare se corrisponde strettamente. Questa misurazione della velocità è solo un test iniziale e aiuterà a determinare se si tratta dell'attuatore lineare giusto per l'applicazione. La velocità si ridurrà sotto carico e se la tensione applicata è inferiore alla tensione nominale. Si noti che, a seconda del tipo e del produttore dell'attuatore, potrebbe esserci una tolleranza di velocità. Se la misurazione della velocità differisce significativamente dalle specifiche nominali, è consigliabile contattare il produttore per la risoluzione dei problemi.

Assorbimento di corrente

È importante testare l'assorbimento di corrente dell'attuatore lineare a vuoto, in quanto ciò fornirà la prova che sta funzionando secondo le sue specifiche. scheda dati specifiche. Inoltre, la determinazione della corrente garantirà che il sistema possa gestirla e aiuterà a trovare le parti corrispondenti appropriate che vanno con l'attuatore lineare (ad esempio, un valore nominale sufficiente Alimentazione elettrica E scatola di controllo).

Basta collegare un multimetro in serie con uno dei cavi di un attuatore lineare motorizzato e osserva la lettura dell'amperaggio mentre estendi/ritrai l'asta. In base alla lettura, puoi determinare un Alimentazione elettrica che sarà in grado di gestire tale assorbimento di corrente. Tenete presente che l'assorbimento di corrente aumenterà quando l'attuatore lineare è sotto carico. 

Livelli sonori/di rumore

Come accennato, il livello di suono/rumore di un attuatore potrebbe non essere critico se deve essere utilizzato in un'applicazione industriale. Tuttavia, per le applicazioni rivolte al consumatore, come una porta/sportello o una leva all'interno di una macchina da caffè, il è necessario determinare il livello di rumore.

Utilizzare un misuratore di decibel Tenete il dito vicino all'attuatore lineare mentre lo azionate per estendere/ritrarre l'asta. Assicuratevi che questo test venga eseguito in un ambiente silenzioso per evitare che il rumore di fondo falsi i risultati. Annotate il valore in decibel più alto. E ora? Come si correla questo valore a una decisione sul fatto che sia rumoroso o ideale per la vostra applicazione? Utilizzate la tabella sottostante con i suoni comuni e il loro valore in decibel per decidere il livello di rumore dell'attuatore lineare e se rientra in un intervallo adatto alla vostra applicazione.

Una volta completati i test al banco dell'attuatore lineare, è il momento di testarlo sotto carico. il carico dovrebbe corrispondere Cosa ci si aspetta quando nell'applicazione desiderata. I metodi di prova al banco sono tutti applicabili alle prove di laboratorio, con alcune aggiunte. Le prove di laboratorio includono anche:

1. Test di velocità a carico reale
2. Test di assorbimento di corrente del sistema
3. Test di compatibilità ambientale
4. ciclo di lavoro test
5. Test del ciclo di vita accelerato
6. Feedback compatibilità

L'esecuzione di questi test di laboratorio vi fornirà una valutazione ancora più precisa della compatibilità dell'attuatore scelto con la vostra applicazione.

Test di velocità di carico reale

I risultati della velocità ottenuti dal test al banco rappresenteranno la velocità massima possibile per il vostro attuatore lineare. Quando l'attuatore è sotto carico, la velocità diminuirà fino a un valore proporzionale al carico.vedi il grafico sopra per riferimentoMisurare la velocità dell'attuatore lineare sotto carico aiuterà a determinare se rientra ancora in un intervallo specifico per funzionare nella vostra applicazione.

Per misurare la velocità dell'attuatore lineare, assicurarsi di caricarlo con un peso che simuli il suo funzionamento nell'applicazione specifica. Quindi, ripetere la procedura passo passo utilizzata per il test al banco di velocità, utilizzando un cronometro. Questo metodo è adatto ad applicazioni in cui la velocità non è un fattore cruciale..

Per le applicazioni in cui sono necessarie misurazioni precise della velocità dell'attuatore lineare sotto carico, utilizzare un sistema automatizzato di misurazione del tempo. Questo sistema prevede l'utilizzo di un microcontrollore come un Arduino con un codice che avvii/arresti un timer quando viene raggiunto uno dei due finecorsa dell'attuatore lineare. In tal caso, contattateci perché possiamo aiutarvi a realizzare una dima per ottenere questo risultato.

Infine, a seconda dell'applicazione, potrebbe essere opportuno testare i limiti dell'attuatore lineare applicando un carico prossimo al suo carico massimo nominale per verificare come cambia la velocità e come reagisce l'attuatore (ad esempio, il motore si surriscalda? Il movimento della corsa rimane fluido e controllato?).

Assorbimento di corrente del sistema

Poiché l'attuatore lineare è ora sotto carico, la velocità diminuirà e l'attuatore assorbirà più corrente. Conoscere l'assorbimento di corrente dell'attuatore lineare sotto carico aiuterà a selezionare un alimentatore appropriato. È importante prendere in considerazione altri componenti elettrici che vengono collegati all'attuatore lineare, come ad esempio un scatola di controllo, attivo sensori, ecc. Questi componenti aggiuntivi possono assorbire corrente dall'alimentatore e fare in modo che l'attuatore lineare non riceva corrente sufficiente per raggiungere la sua piena capacità di carico.

Per misurare l'assorbimento di corrente dell'attuatore lineare sotto carico, utilizzare un multimetro, come nel test al banco. In alternativa, in modo molto simile al test di velocità in laboratorio, utilizzare un microcontrollore con un modulo sensore di corrente collegato in serieSe avete bisogno di aiuto per allestire una dima per raggiungere questo obiettivo, non esitate a contattarci.

Una volta noto l'assorbimento di corrente dell'intero sistema, è possibile dimensionare l'alimentatore di conseguenza, in modo da garantire che l'attuatore lineare riceva corrente sufficiente a pieno carico.

Compatibilità ambientale

Gli attuatori lineari di Progressive Automations sono dotati di un Classificazione della marcatura di protezione internazionale (IP)Si tratta di una classificazione della capacità di un prodotto di resistere all'intrusione di liquidi e polveri. Il sistema di classificazione IP utilizza un sistema a due cifre per definire il grado di protezione di tutti i prodotti. La prima cifra rappresenta la protezione contro i solidi e la seconda contro i liquidi.

Una volta completati i test presso una struttura autorizzata, i prodotti otterranno una specifica classificazione numerica, che può essere interpretata utilizzando la tabella di classificazione IP riportata di seguito:

In base alla tua applicazione, potrebbe essere utile testare il grado di protezione IP di un attuatore lineare. Ad esempio, se sai che il tuo attuatore lineare sarà esposto a molta acqua, IL Modello PA-10 Possiede il più alto grado di protezione IP, IP68M e IP69K. Può funzionare sott'acqua e resistere a getti d'acqua ad alta pressione quando non è in movimento. Il modo migliore per testare questo tipo di attuatore lineare è semplicemente immergerlo in acqua e lasciarlo funzionare.

Tuttavia, le unità con grado di protezione IP66, come la Attuatore lineare PA-04 E PA-09 Mini Industrial Actuator, può anche resistere sia polvere che moderata infiltrazione di liquidiQuesti attuatori lineari sono più adatti per i test nell'ambiente di applicazione previsto. Se si sa che l'attuatore lineare non sarà esposto a polvere o acqua, è possibile optare per un grado di protezione IP inferiore per la propria applicazione.

La classificazione IP non verifica la resistenza agli agenti atmosferici e alle intemperie durante i cambiamenti stagionali e per lunghi periodi (ad esempio, anni all'esterno in diverse stagioni). Pertanto, è importante valutare l'ambiente in cui si intende utilizzare l'attuatore lineare per assicurarsi che sia adatto a tale ambiente. Progressive Automations offre diverse certificazioni oltre alla classificazione IP. Queste certificazioni potrebbero essere requisiti applicabili alla vostra applicazione. Contattateci se necessitate di certificazioni specifiche per il vostro attuatore e/o la vostra applicazione.

In generale, se sussiste il rischio di esposizione all'acqua, è buona norma montare l'attuatore con l'estremità della corsa rivolta verso il basso. In questo modo, la forza di gravità allontanerà il liquido dall'alloggiamento del motore, contribuendo a prevenire guasti prematuri.

ciclo di lavoro

IL ciclo di lavoro Il duty cycle di un attuatore lineare è il rapporto tra tempo di funzionamento e tempo di inattività ed è espresso in percentuale. Se l'applicazione richiede che l'attuatore lineare funzioni in modo continuo, il duty cycle è estremamente importante per evitare di bruciare il motore. In questo caso, il duty cycle dovrebbe essere del 100%.

Per ottenere un ciclo di lavoro del 100%, un motore a corrente continua senza spazzole sarà necessario utilizzare un motore CC a spazzole, a differenza di un motore CC a spazzole standard. Per gli attuatori lineari con motore CC a spazzole, Progressive Automations offre un ciclo di lavoro del 20%, che limita la durata di funzionamento. Il ciclo di lavoro per gli attuatori lineari di Progressive Automations si basa su un periodo di 20 minuti, il che significa che con un ciclo di lavoro del 20%, l'attuatore lineare può funzionare ininterrottamente per 4 minuti e poi necessita di un periodo di riposo di 16 minuti.

Lo stesso principio si applica a qualsiasi intervallo inferiore a 20 minuti. Ad esempio, utilizzando 10 minuti con un ciclo di lavoro del 20%, l'attuatore lineare può funzionare per 2 minuti e poi necessita di un periodo di riposo di 8 minuti. Qualsiasi intervallo superiore a 20 minuti con un ciclo di lavoro del 20% danneggerà il motore a causa del surriscaldamento.

Il modo migliore per testare il ciclo di lavoro del tuo attuatore lineare è impostarlo utilizzando un microcontrollore, come prima. Tuttavia, il codice dovrà essere modificato per consentire il attuatore per accendere e spegnere a orari prestabiliti (ad esempio, eseguire per 2 minuti, riposare per 8 minuti e ripetere). Assicurarsi che l'attuatore sia caricato in modo appropriato e controllare il sistema a intervalli di tempo prestabiliti per verificare che continui a funzionare come previsto. Ripetere il test finché non si è certi che l'attuatore lineare funzioni correttamente nella propria applicazione.

Test del ciclo di vita accelerato

Dopo aver verificato tutte le specifiche, è fondamentale accertarsi che la durata nominale dell'attuatore sia sufficiente. Offriamo attuatori con una durata nominale di 20.000 cicli e altri con una durata nominale di 300.000 cicli. Alcune applicazioni richiedono che l'attuatore venga azionato solo una volta al giorno, mentre altre ne richiedono centinaia. In caso di utilizzo frequente, è cruciale assicurarsi che l'attuatore abbia la durata nominale richiesta dall'applicazione. Alcune applicazioni non consentono una facile rimozione dei componenti, quindi è importante verificare che l'attuatore abbia una durata nominale adeguata.

Questo risultato può essere ottenuto utilizzando una semplice configurazione di dispositivi (se si ha familiarità con la creazione di tali configurazioni). Se si desidera eseguire autonomamente dei test accelerati ma non si è sicuri di come procedere, non esitate a contattarci: saremo lieti di fornirvi l'attrezzatura necessaria.

Compatibilità del feedback

Alcune applicazioni e sistemi preesistenti potrebbero richiedere attuatori con un tipo specifico di feedback per funzionare correttamente. Determinare la posizione di un attuatore è utile per applicazioni che richiedono che più attuatori si muovano alla stessa velocità, memorizzino posizioni preimpostate e/o raccolgano informazioni sulla posizione per l'analisi da parte dell'utente. Quando si seleziona un attuatore, è importante assicurarsi che abbia il feedback adeguato per la compatibilità con il sistema. Negli attuatori lineari elettrici, esistono 3 principali tipi di feedback di posizione:

1. feedback del potenziometro
2. feedback del sensore ad effetto Hall 
3. feedback del finecorsa

Anche le prove sul campo sono considerate una parte cruciale della procedura di collaudo degli attuatori. Dopo aver completato le prove di laboratorio, si consiglia di installare l'attuatore nell'applicazione e di lasciarlo funzionare per un periodo prestabilito. Ciò garantirà che l'attuatore funzioni sotto carico come richiesto dall'applicazione. Ogni applicazione di un attuatore lineare è diversa, quindi l'entità dei test varierà in base alle esigenze. Tuttavia, si raccomanda di testare l'attuatore entro i limiti dell'applicazione (ma entro le specifiche dell'attuatore) per assicurarsi che l'attuatore sia effettivamente adatto.

Solo dopo test di laboratorio e sul campo si potrà prendere una decisione definitiva, basata sui risultati di tali test. Progressive Automations consiglia agli utenti finali con elevati volumi di produzione di eseguire tutti questi test per evitare problemi futuri dovuti a un attuatore non conforme alle specifiche.

Per evitare problemi futuri con la vostra applicazione, è fondamentale eseguire tutti i test descritti in questo eBook. Ogni applicazione di un attuatore è unica e, sebbene un determinato attuatore possa sembrare la soluzione perfetta, deve comunque essere esaminato e testato a fondo. Attraverso ispezioni visive, prove al banco e test di laboratorio, siamo certi che identificherete eventuali punti deboli e/o convaliderete pienamente che questo prodotto sia la soluzione migliore per le vostre esigenze. Come accennato, abbiamo incluso di seguito una procedura di test per attuatori lineari che potete stampare e consultare durante tutto il processo di test. Questo vi garantirà di rimanere in linea con il programma e di rispettare tutti i requisiti di test.

Se avete domande o desiderate discutere ulteriormente dei nostri prodotti, non esitate a contattarci! Siamo esperti nel nostro settore e vogliamo assicurarci che troviate la soluzione migliore per le vostre esigenze.

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