Karşılaştığımız neredeyse her mekanik uygulama, doğru çalışmayı sağlamak için belirli düzeyde hassasiyet ve doğruluk gereksinimine sahip hareketli parça ve bileşenler içerir. Bu durum özellikle elektrikli lineer aktüatörlerin kullanıldığı ekipman ve makinelerde geçerlidir. Backlash (mekanik boşluk), imalat toleransı, montaj hizalaması ve uygulama dinamikleri gibi faktörler, elektrikli lineer aktüatörler kullanan doğrusal hareket sistemlerinin hassasiyetini ve doğruluğunu büyük ölçüde etkileyebilir. Bu makalede, elektrikli lineer aktüatörleri herhangi bir uygulamaya entegre ederken dikkate alınması gereken hassasiyet ve doğruluğa ilişkin kritik hususları ele alacağız.
Aktüatörde Hassasiyet ve Doğruluk Nedir?
Elektrikli lineer aktüatörlerde, hedef konuma mümkün olduğunca yakın ulaşabilme yeteneği doğruluk olarak kabul edilirken; hassasiyet, her seferinde birbirine göre aynı sonuçları tekrarlayabilme kabiliyetini ifade eder. Doğruluk, hedef konum ile erişilen konum arasındaki hatayı ölçmek için kullanılır. Hassasiyet ise, daha önce erişilen tüm konumların birbirlerinden ne kadar saptığının hata aralığını ölçmek içindir.
Bir okçuluk hedefi, aktüatörler için hassasiyet ile doğruluk arasındaki farkı anlatmak için bir benzetme olarak kullanılabilir; burada aktüatörün hedef konumu, hedefin merkezini (on ikiden vurma) temsil eder. Yüksek doğruluk ve düşük hassasiyet, bir aktüatörün hedef konuma oldukça yaklaşabildiği, ancak her seferinde aynı noktaya inmediği durumlarda görülebilir.
Düşük doğruluk ve yüksek hassasiyet ise aktüatörün hedef konuma ulaşamadığı, fakat sürekli olarak daha önce bulunduğu aynı konuma tekrar tekrar gidebildiği durumlarda görülebilir.
İdeal dünyada, yüksek hassasiyet ile yüksek doğruluğun birleşimi, hedef konuma giden ve aynı noktaya tutarlı bir şekilde tekrar tekrar ulaşabilen bir aktüatör sağlar.
Parça İmalatında ve Aktüatörlerde İmalat Toleransı
Bir aktüatörün imalat toleransı, kurulumdan sonra hassasiyeti ve doğruluğu etkileyebilen katkıda bulunan faktörlerden biridir. Herhangi bir ürünün üretim sürecinde, çoğu seri üretim kalem, üreticinin listelenen teknik özelliklere ne kadar yakın kopyalayabileceği konusunda fiziksel sınırlamalara sahiptir. Genel amaçlı aktüatörlerimizin çoğunda +/- 3 mm imalat toleransı bulunur; ancak uygulamanız hassasiyet ve doğruluğa duyarlı olacaksa, satın aldığınız ürün için bizimle veya üreticiyle iletişime geçmeniz önemlidir.
Ayrıca, bir lineer aktüatör tamamen kurulduğunda, ünitenin kendisi dışındaki çeşitli koşullar nedeniyle hassasiyet ve doğruluğunun etkilenebileceğinin farkında olmak da kritik önemdedir. Bir sistemde kullanılan diğer bileşenler de, bir aktüatörle birlikte kurulduğunda başka bir hata kaynağı oluşturabilecek bazı imalat toleranslarına sahip olabilir; örneğin:
- Kasnaklar
- Montaj braketleri
- Miller
- Buşingler
- Valfler
- Çerçeve malzemeleri
- Rulmanlar
Lineer Aktüatör Kullanımında Backlash
Backlash; “lash”, “play” veya “slop” olarak da bilinen ve birbirine geçen dişli dişleri arasındaki mesafede görüldüğü gibi, parçalar arasındaki boşluklardan kaynaklanan bir mekanizmadaki kayıp hareket veya açıklıktır. Dönen dişlilerin dönüş yönünü tersine çevirmeye çalıştığımızda, dişliler yön değiştirmeye başlamadan önce bu kayıp hareketin/boşluğun kapatıldığını görürüz. İç dişlilerden kaynaklanan bu olgu, aktüatör backlash’inin oldukça yaygın olmasının nedenlerinden biridir ve aktüatörünüzün modeline bağlı olarak aralığı değişebilir.
Taşıyıcı yapılar, montaj braketleri ve diğer takılabilir aksesuarlar da, mafsal noktalarına izin vermek ve amaçlanan doğru çalışmayı sağlamak için bir miktar boşlukla tasarlanmış olabilir. Bu küçük boşluk, hâlihazırda mevcut olan aktüatör backlash’ine eklenerek genel hassasiyet ve doğruluğu daha da azaltabilir.
Konumsal hatalar, programlama yoluyla bir aktüatörün konumlarını kontrol etmek ve okumak için kullanılan potansiyometre geri beslemesi, Hall sensörleri ve motor sürücüler gibi mekanik olmayan hata kaynaklarından da meydana gelebilir. Kontrol sisteminden kaynaklanabilecek ölü zaman ve diğer zamanlama gecikmeleri de yüksek hassasiyet ve doğruluk gerektiren uygulamalar için dikkate alınmalıdır.
Genel yıpranmayı telafi etmek için, genel sistem bakımının bir parçası olarak düzenli denetimler yapmak ve ince ayar için gerekli ayarlamaları gerçekleştirmek, uzun vadeli hassasiyeti ve doğruluğu artırmaya yardımcı olabilir. En kötü senaryoda tüm toleranslar maksimumda olduğunda bu durum nadiren ortaya çıksa bile, sistemi kapsamlı bir şekilde anlamak ve olası arızaları değerlendirmek için tüm potansiyel toleransları dikkate almak kritik önemdedir.
Hassasiyet ve Doğruluk Ne Kadar Önemli?
Hassasiyet ve doğruluğun önemi, elektrikli lineer aktüatörlerin kullanım senaryosuna bağlı olarak değişebilir. Bazı uygulamalar hassasiyet ve doğruluğu eşit derecede önemli görürken, diğerleri birinin göreli önemini diğerinden daha fazla bulabilir. Yüksek hassasiyet ve doğruluğa sahip bileşenleri kullanmak mümkün olsa da, gereksiz durumlarda bunu yapmak toplam maliyetleri ve sistem karmaşıklığını önemli bir fayda olmadan artıracaktır. Aşağıda, hassasiyet ve doğruluğun öneminin nasıl değişebileceğini yansıtan birkaç örnek verilmiştir:
- Otomatik mobilyalar – Büyük ahşap dolap kapılarını bir sürgüyü aktüatörlerle kaydırarak kilitlemek/açmak, geniş toleransa sahip kilitleme mekanizmaları için çok fazla hassasiyet veya doğruluk gerektirmez.
- Ev otomasyonu – Otomatik cam pencereler, kullanıcı kurulumu sırasında başlangıç konumunu ayarlayabildiğinden çok fazla doğruluk gerektirmeyebilir; ancak her seferinde aynı konuma ulaşabilmesi için hassasiyet gerektirir.
- Gıda endüstrisi – Pizza malzeme dağıtıcılarında kullanılan aktüatörler, her seferinde tam olarak aynı noktaya gitmek için hassasiyet gerektirmez; ancak malzemelerin pizzanın hedeflenen alanına isabet etmesi için doğruluğa ihtiyaç duyar.
- Tıbbi uygulamalar – Robot destekli cerrahi ve ilaç yapımında kullanılan sıvı dağıtıcılar, PA-12-R ve PA-12-T Mikro Hassas Aktüatörler gibi modelleri kullanır; çünkü yüksek düzeyde hassasiyet ve doğruluk kritiktir.
Temel görevler için kullanılan aktüatörler, gereksinimleri içinde çalışmak için genellikle yüksek düzeyde hassasiyet ve doğruluk gerektirmez ve genel sadelik ile maliyet etkinliği açısından standart model aktüatörlerle daha iyi sonuç verebilir. Çoğu genel uygulama, tam kullanım durumuna bağlı olarak hassasiyet gerektirip doğruluk gerektirmeyebilir veya tam tersi olabilir. Daha uzmanlaşmış uygulamalarda ise hem hassasiyet hem de doğruluk, doğru çalışma için kritik hale gelebilir. Bu nedenle, uygulama gereksinimlerinizi ve montaj, yönelim ve toleransların sistemin hassasiyeti ile doğruluğu üzerindeki olası etkilerini tam olarak anlamak kritik önemdedir.
ÖZET
Elektrikli lineer aktüatörler farklı düzeylerde hassasiyet ve doğrulukla gelebilir; ancak genel sisteminizin bir parçası olan diğer hata kaynaklarını da hesaba katmak önemlidir. Uygulamanızın hassasiyet ve doğruluk gereksinimlerini tam olarak doğrulayarak, uygun olacak bileşenleri ve entegrasyon tekniklerini seçebilir ve ardından bunların sınırlamalarını göz önünde bulundurarak tasarım yapabilirsiniz.
Bu makaleyi bilgilendirici bulduğunuzu umuyoruz; özellikle de lineer aktüatörlerin kullanımında hassasiyet ve doğruluğun nasıl rol oynadığını merak ediyorsanız. Sorularınız varsa veya ürünlerimizi daha detaylı görüşmek isterseniz, lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin! Kendi alanımızda uzmanız ve her şekilde yardımcı olmaktan memnuniyet duyarız.
sales@progressiveautomations.com | 1-800-676-6123