Fox Racing Shox wykorzystuje do testowania obciążeń nową maszynę, która używa koordynatora ruchu, serwonapędów i liniowych włączników do analizy ruchu i danych
Zwolennicy ekstremalnej jazdy rowerem górskim są w pewnym stopniu „uzależnieni” od widełek widelca przedniego, które muszą znosić duże obciążenia. Po przejechaniu wielu mil w trudnym terenie widełki mają tendencję do zmęczenia. Jeżeli zdarzy się usterka, to na ogół na krytycznym spawie pomiędzy górną częścią widełek a osią, która jest wpasowana w górną część ramy.
LINIOWE WŁĄCZNIKI ruchu z tyłu stanowiska badawczego są przystosowane do serwomotorów produkcji Control Techniques i włączników liniowych z mechanizmem śrubowo-kulkowym
Fox Racing Shox, który projektuje i wytwarza najwyższej jakości amortyzatory i części zawieszenia dla rowerów górskich, motocykli, pojazdów terenowych i skuterów śnieżnych, zaprojektował nową maszynę testującą odporność na obciążenia do badań różnych spoin, pozwalającą uzyskać najlepszą z możliwych wytrzymałość.
Fox Racing Shox zaprojektował stronę mechaniczną maszyny do testowania, natomiast firma Control Techniques udzieliła pomocy, projektując system kontrolny do przeprowadzania analiz ruchu i danych. W aplikacji wykorzystano koordynator ruchu MC-224 produkcji Control Techniques i pięć serwonapędów „Motion Made Easy” EN-204 z odpowiadającymi im serwomotorami NT- 330, połączonymi z pięcioma włącznikami liniowymi.
Przetwornik siły łączy się z każdym włącznikiem i przekazuje sygnał powrotny do kontrolera ruchu w postaci napięcia proporcjonalnego do siły. Kontroler ruchu przekazuje następnie swoje dane do sterownika mikro-PLC z ekranem dotykowym, stanowiącym interfejs operatora.
Sterowanie w zamkniętej pętli
Po załadowaniu do maszyny pięciu badanych widełek, operator, za pośrednictwem ekranu dotykowego, wprowadza różne parametry testowe, takie jak: siła, czas trwania i częstotliwość (szybkość) ruchu. PLC przekazuje dane testu do kontrolera ruchu MC-224.
Aplikacja wymagała sterowania w zamkniętej pętli przy użyciu sprzężenia zwrotnego siły (napięcie) i sprzężenia zwrotnego monitorowania położenia (koder). Kontroler ruchu zamyka pętlę od wartości siły na dwie milisekundy dla wszystkich osi. Daje to maszynie dokładną kontrolę nad siłą przyłożoną do widełek, zanim warunki dostrojenia będą dostępne z regulatora proporcjonalnocałkująco- różniczkującego(PID).
MC-224 ściśle steruje pięcioma osiami ruchu (z możliwością zwiększenia ich liczby do 24 osi), przykładając przeciwsobną siłę zginającą do badanych widełek rowerowych. Przetwornik siły, połączony z włącznikiem liniowym, dostarcza dokładnej wartości siły poprzez sprzężenie zwrotne do kontrolera ruchu za pośrednictwem wejścia analogowego. MC-224 wytwarza rzeczywisty sinusoidalny profil ruchu, niezależny dla każdej osi. Każda fala sinusoidalna jest regulowana przez operatora, który może zmienić amplitudę (siłę szczytową) i częstotliwość (szybkość ruchu), a ponadto może tego dokonać „w ruchu”.
Przechwycenie pozycji końcowej
Zdolność kontrolera ruchu do wykonywania wielu działań została wykorzystana do oddzielenia od siebie programów ruchu i programu komunikacyjnego PLC. W miarę jak z upływem czasu metal widełek ulega zmęczeniu, pozycja końcowa przyłożenia siły przeciwsobnej także się zmienia. Przechwytywana jest pozycja końcowa przyłożenia siły dla każdej osi. Krytyczne dane są przesyłane do PLC do późniejszej analizy, która w końcu doprowadzi do stworzenia lepszych projektów widełek.
Sterowanie w pętli zamkniętej dla położenia i siły stały się kluczem do sukcesu stacji badania obciążeń dla widełek rowerów górskich, zgodnie z tymi, które zostały objęte przez aplikację.
Control Engineering edycja USA
