Katalog:
- Einführung in automatisierte mechanische Teile
- Strukturmechanische Teile
- Mechanische Geräte
- Elektrische Komponenten
- Fluidtechnische Komponenten
- Bedienelemente
- Industrielle Sicherheitsprodukte
- Steckverbinder, Kabel und Kabelbäume
- Maschinenkommunikation
- Abschluss
Einführung in die Automatisierung von Maschinenteilen
Willkommen bei der industriellen Automatisierung: den Maschinenteilen hinter der Bewegung. Sie erhalten ein grundlegendes Verständnis der Automatisierungstechnologie auf Komponentenebene durch die Linse einfacher wissenschaftlicher Konzepte.
Was ist Automatisierung?
Automatisierte Maschinen sind darauf ausgelegt, bestimmte Arbeitsaufgaben ohne menschliches Eingreifen auszuführen. Dies wird durch die Nutzung von Energie, Kraft und Leistung zur Beeinflussung und Steuerung von Bewegungen erreicht.
- Energie ist das Potenzial, Bewegung über lange Distanzen zu erzeugen. In der Automatisierung beschäftigen sich Maschinenkonstrukteure mit der Energiemenge, die erforderlich ist, um die Arbeit vom Anfang bis zum Ende des Prozesses zu erledigen. Maschinenkomponenten sind die Mittel zur Energieübertragung durch die Maschine, um Arbeit zu verrichten. Einige Komponenten haben die Aufgabe, Energie durch mechanische Vorteile zu sparen, während andere mechanische, elektrische, chemische und Sonnenenergie nach Bedarf umwandeln.
- Leistung ist die Rate, mit der Energie in einer bestimmten Zeit bewegt oder verbraucht wird.
- Kraft ist eine Druck- oder Zugwechselwirkung zwischen Objekten. Kräfte können in Maschinenbauteilen eingesetzt werden, um Bewegung, Richtung und Form zu steuern.
- In automatisierten Maschinen werden Bewegungen erzeugt und begrenzt. Automatisierungsaufgaben können nicht ohne Komponenten durchgeführt werden, die Bewegungen auslösen und Komponenten, die Bewegungen begrenzen oder dämpfen (z. B. Dämpfungsvorrichtungen).
Wie erfolgt die Bewegungssteuerung?
Das Herbeiführen und Steuern von Bewegungen ist das Herzstück automatisierter Maschinen. Die Steuerung von Maschinenbewegungen umfasst einzelne Komponenten und Subsysteme von Komponenten, die interagieren, um Lasten zu bewegen und Arbeit zu erledigen. Normalerweise wird die Bewegungssteuerung als Teilbereich der Automatisierung kategorisiert.
Wichtige Motion Control-Komponenten:
- Motion Controller (basierend auf Antrieben oder Controllern)
- Antriebsverstärker
- Motoren
- Feedback-Sensoren
Da die Präzisionsservosysteme, programmierbaren Automatisierungssteuerungen (PACs) und die Robotik moderner Maschinen immer weiter fortschreiten, behaupten Experten, dass alle Maschinenkomponenten innerhalb eines Systems für die Bewegungssteuerung wichtig sind. Für eine optimale Leistung müssen alle Komponenten einer Maschine präzise interagieren, um die Bewegung zu steuern.
Am Beispiel der oben genannten Maschine würde das Maschinendesign Komponenten umfassen, die Energie, Leistung, Kraft und Bewegung steuern, um Werkstücke von einer Station zur anderen zu bewegen. Die Bewegungssteuerung ist über die gesamte Maschine verteilt.
Komponenten der Maschinenautomatisierung:
- Strukturell
- Mechanisch
- Feldebene
- Kontrolle
- Kommunikation
Die heutige Automatisierung besteht aus Struktur-, Mechanik-, Steuerungs-, Feldebenen- und Kommunikationskomponenten. Wir werden uns jede dieser Komponenten und die entsprechenden Maschinenteile genauer ansehen. Beginnen wir mit den Grundlagen und arbeiten uns dann durch die anspruchsvollsten Konzepte.
Strukturelle Maschinenteile
Strukturkomponenten sind das metaphorische Skelett einer automatisierten Maschine. Die Struktur stellt das tragende Gerüst für alle Komponenten der Maschine dar. Eine Schlüsselfunktion des strukturellen Maschinendesigns besteht darin, Vibrationen zu minimieren und so die Produktions- oder Bearbeitungsgenauigkeit zu maximieren. Eine gut konzipierte Maschinenstruktur kontrolliert Vibrationen, indem sie die Steifigkeit der Maschine mit ihrer Lastmasse in Einklang bringt. Dieses Gleichgewicht sorgt dafür, dass die nicht bearbeiteten Teile der Maschine starr und leicht bleiben.
Die Struktur einer Maschine ist darauf ausgelegt, die Produktivität, Genauigkeit und Ökoeffizienz zu steigern. Strukturkomponenten erreichen dies, indem sie Maschinenteile stützen und Lasten auf den Rahmen übertragen, unerwünschte Bewegungen minimieren und die Reibung zwischen mechanischen Teilen verringern.