Motion control is een veelzijdig vakgebied met talloze toepassingen; synchronisatie is een van de meest nuttige! Het idee zit in de naam: bewegingsbesturingsapparaten worden op ‘gesynchroniseerde’ wijze geactiveerd en draaien met dezelfde snelheid. Op het eerste gezicht lijkt dat eenvoudig, maar het tegendeel is waar. Synchronisatie bereik je niet simpelweg door meerdere actuators aan dezelfde schakelaar te bedraden, zoals sommigen denken. In een ideale wereld of in een heel eenvoudige opstelling zou dat kunnen werken. Meestal leidt het er echter toe dat meerdere lineaire actuatoren met verschillende snelheden bewegen. De boosdoener? Dat zijn er meerdere. Zelfs als twee lineaire actuatoren van hetzelfde merk en model op dezelfde voeding zijn aangesloten, is een significant snelheidsverschil te verwachten wanneer ze aan ongelijke belastingen worden blootgesteld, verschillende slijtagepatronen hebben of zelfs bij verschillende bedrijfstemperaturen werken, om maar enkele problemen te noemen.
Dit artikel gaat dieper op dit onderwerp in en legt precies uit waarom synchronisatie cruciaal is voor veel toepassingen en hoe u dit kunt bereiken.
Hoe bereikt u synchronisatie?
Om een gesynchroniseerde beweging van lineaire actuatoren te realiseren, is een vorm van motion control essentieel. Voor een open-lus regelsysteem is de meest gebruikte synchronisatieoptie een snelheidsregelaar. In zo’n opstelling wordt de snelheid van elke lineaire actuator aangepast op basis van eerdere berekeningen, ontwerpkennis en intuïtie. Zo kan er bijvoorbeeld een sterker signaal naar een actuator worden gestuurd die meer weerstand ondervindt, om de hogere traagheid te compenseren. Veelvoorkomende toepassingen zijn het gelijktijdig gebruiken van meerdere lineaire actuatoren met Arduino. Open-lussystemen missen echter terugkoppeling en kunnen geen exacte resultaten bereiken, waardoor ze ongeschikt zijn voor toepassingen die precisie vereisen.
Een geavanceerdere vorm van gesynchroniseerde motion control is een gesloten-lussysteem, dat gebruikmaakt van terugkoppeling van actuatoren om de individuele behoeften van elk apparaat te bepalen en in realtime aanpassingen te doen. Deze vorm van synchronisatie is bijzonder nauwkeurig, zonder kans op fouten. Er zijn talloze toepassingen in de industrie, thuisomgevingen en doe-het-zelf waarbij synchronisatie van lineaire actuatoren een kernvereiste is. Progressive Automations heeft een divers assortiment producten dat specifiek voor synchronisatie-toepassingen is ontworpen. Onze lineaire actuatoren zijn uitgerust met topklasse terugkoppelingsopties en onze regelaars zijn gebouwd voor ongeëvenaarde prestaties.
Hoe kunt u synchronisatie gebruiken?
Een gesynchroniseerde actuatoropstelling kan wonderen doen voor uw toepassingen met lineaire actuatoren. Sterker nog, de meeste toepassingen die meer dan één lineaire actuator gebruiken, zijn afhankelijk van gesynchroniseerde beweging; zonder die synchronisatie worden ze foutgevoelig en kunnen onderdelen of actuatoren beschadigd raken.
Als u synchronisatiegerichte actuatiemethoden wilt gebruiken, moet u de basisopties kennen. Bij open-lus‑synchronisatie, zoals het aansturen van meerdere actuatoren met Arduino, moet u ervoor zorgen dat de snelheidsregelaar — in dit geval de Arduino — het systeem aankan. Er moeten voldoende pinnen beschikbaar zijn voor het aantal gebruikte actuatoren en de code moet foutloos zijn.
Bij gebruik van gesloten-lus terugkoppelingssystemen is de belangrijkste factor om te overwegen het type terugkoppelingsencoder dat in uw lineaire actuatoren is geïntegreerd. In dit opzicht staan Hall‑effect‑terugkoppeling en potentiometer‑terugkoppeling bovenaan de lijst.
Bij Hall‑effect‑lineaire actuatoren registreert de terugkoppelingsencoder het aantal omwentelingen dat de aandrijfmotor van de actuator tijdens de beweging maakt. Aan de hand van deze informatie kan de regelaar heel eenvoudig de exacte positie en daarmee de snelheid van de stang van de actuator berekenen. De encoders van alle lineaire actuatoren sturen voortdurend terugkoppeling naar de regelaar, die bepaalt welke actuator(en) achterloopt of versnelt en stelt vervolgens hun respectieve snelheden dienovereenkomstig bij om een soepele, gesynchroniseerde beweging te garanderen.
Bij het gebruik van Hall‑effect‑actuatoren is het ook noodzakelijk een compatibele regelaar te gebruiken. U kunt ze niet met eender welke standaard regelaar gebruiken; er is er een nodig die specifiek voor dit doel is ontworpen. De besturingskast moet bovendien het gewenste aantal kanalen hebben in overeenstemming met het aantal gebruikte actuatoren.
Potentiometer‑terugkoppeling werkt op een vergelijkbare manier. Terwijl de stang van de actuator in- en uitbeweegt, verandert de elektrische weerstand van de potentiometer er proportioneel mee. Deze informatie wordt doorgegeven aan de regelaar, die vervolgens exact dezelfde functie uitvoert als hierboven uitgelegd om actuatoren te synchroniseren.
Onze synchronisatie-opties
Actuatoren
Te beginnen met ons assortiment lineaire actuatoren: we hebben krachtige Hall‑effect‑actuatoren met 12 VDC/24 VDC‑varianten die ideaal zijn om meerdere actuatoren aan te sturen. Zo wordt onze PA-04-HS lineaire actuator geleverd met een ingebouwde Hall‑effect‑sensor die synchronisatie mogelijk maakt. Klanten kunnen ook kiezen tussen 12 V en 24 V voedingsopties.
Lineaire actuatoren op 12 VDC komen veel vaker voor, omdat de meeste voedingen 12 V leveren. Ze zijn eenvoudiger in actuatiesystemen te integreren en bieden degelijke prestatie‑specificaties. Actuatoren op 24 VDC hebben een speciale voeding nodig, wat vaak extra investeringen en apparatuur vereist. Deze varianten kunnen echter meer vermogen en koppel leveren, hebben een lagere stroomopname en eisen dunnere bekabeling, wat een mooie compensatie is voor de hierboven genoemde nadelen. Of u een 12 V‑actuator of een 24 V‑apparaat kiest, hangt af van uw specifieke toepassingsontwerp.
Besturingsoplossingen
Voor synchronisatiedoeleinden bieden wij meerkanalige besturingskasten die zijn ontworpen voor actuatoren met terugkoppeling, zoals onze populaire PA-40 en de FLTCON‑serie besturingskasten. Deze regelaars zijn ontworpen voor Hall‑effect‑actuatoren en kunnen werken met 12 VDC/24 VDC‑actuatoren. De PA‑40 is zelfs een gespecialiseerde synchronisatieoplossing voor toepassingen met dubbele Hall‑effect‑terugkoppeling.
Als we iets dieper op onze productlijn ingaan, dan zijn onze populairste producten voor bewegingssynchronisatie onze hefkolommen. Deze worden gebruikt voor zit‑sta‑bureaus en in hoogte verstelbare tafels, waar synchronisatie van het grootste belang is omdat een ongelijke gewichtsverdeling ertoe kan leiden dat niet‑gesynchroniseerde systemen vrijwel direct uitvallen.
Tot slot
Als u een toepassing heeft waarbij twee of meer actuatoren met dezelfde snelheid moeten draaien, is synchronisatie uw beste optie om een echte en nauwkeurige gesynchroniseerde beweging te garanderen. Alles daarbuiten kan leiden tot variërende snelheden van actuatoren en schade aan uw toepassing.
U kunt meer informatie over synchronisatie krijgen door contact met ons op te nemen met uw specifieke vragen of ontwerpproblemen. Onze klantenservice helpt u graag om uw toepassing voor synchronisatie van lineaire actuatoren te optimaliseren.