O stěžejní roli pákového ovladače jako rozhraní mezi uživatelem a průmyslovým systémem jsme se rozepsali už v minulém článku na našem blogu. Dozvěděli jste se v něm také to, u jakých strojů a zařízení se ovladače používají. Teď, když už víte, že pákový ovladač pro svůj stroj potřebujete, se můžete posunout zase o krok dál: k tomu, na co konkrétně se zaměřit při jeho výběru, aby splňoval všechny vaše představy a požadavky. Na co si dát pozor při výběru nejvhodnějšího řešení pro vaši aplikaci?
První na řadě? Základní ovládací prvky
V první řadě je důležité si ujasnit, jaké funkce by měl ovladač mít. V případě proporcionálního ovládání by základem návrhu měla být identifikace os a požadavků na jejich signál.
Pákový ovladač se typicky ovládá pohybem ve dvou osách: vpřed/vzad a doleva/doprava, popřípadě kombinací těchto dvou pohybů. Máte-li vyšší nároky na ovládání pracovního stroje, lze některé z ovladačů v základním těle vybavit dalšími dvěma osami: otočením rukojeti do obou stran a pohybem nahoru/dolů.
Ani to nestačí? I tady máme řešení. Pákový ovladač umíme doplnit o další osy, a to instalací mini-ovladačů do rukojeti. Takový ovladač pak může stroj ovládat klidně až v 10 osách.
A zase ta ergonomie…
Ať už se bude ovladač pohybovat po jakémkoliv množství různých os, je klíčové, aby bylo možné jej ovládat pohodlně, přirozeně a tak, aby nedocházelo k přetěžování ruky obsluhy a přecházelo se pracovním úrazům. Jedním slovem: ergonomicky.
Na první dobrou se ergonomie týká hlavně samotné rukojeti ovladače. Neméně důležitý je ale i celkový pohled na pracoviště obsluhy, správný posez a polohu těla a jednoduchý a intuitivní přístup ke všem ovládacím prvkům stroje. O tom si ale povíme v některém z příštích článků.
Teď zpátky k rukojeti… Vhodnou rukojeť volíme hlavně s ohledem na dva základní faktory: pohodlnost pro ruku obsluhy a počet dalších ovládacích prvků (jako jsou tlačítka, přepínače, mini-ovladače a podobně), které pro ovládání konkrétního stroje potřebujeme. Naší snahou je kombinací těchto dvou faktorů vybrat nejvhodnější variantu pro danou aplikaci.
V praxi platí, že menší rukojeť umožňuje obsluze držet ovladač pouze ukazováčkem a palcem, a celkově umožňuje jemnější ovládání, při kterém stačí vyvinout jen minimální sílu. Oproti tomu o k ovládání větší rukojeti, kterou je nutné uchopit celou rukou, je třeba vyvinout sílu větší. Má zase ale tu výhodu, že se hodí i pro aplikace vystavené trvalým vibracím.
Nejlepší varianta? Co nejpřirozenější a nejpohodlnější ovládání s co nejmenší možnou námahou. Jde o to, aby se obsluha mohla plně soustředit na práci s ovládaným strojem, nikoliv na samotný ovladač.
Pevné umístění nebo přenosné dálkové ovládání?
V případě pevného umístění, tedy nachází-li se ovladač přímo v pultu, který je součástí pracoviště obsluhy, je třeba dbát na správné umístění ovladače (tedy opět zmiňovanou ergonomii), ale také na bezpečnost. Důležité je například to, aby ovladač nebyl umístěn blízko dvířek kabiny stroje – obsluha by pak mohla mít nutkání se za páku nahoru do kabiny přitáhnout. Nesmíme také zapomenout na riziko neúmyslného vychýlení rukojeti, třeba při otření loktem, či jinou částí těla, o rukojeť nebo tlačítka. Tomu předejmeme využitím rozpínacího kontaktu v nulové poloze, který se zapojí do bezpečnostního obvodu stroje, nebo tlačítkem „mrtvého muže“, bez jehož aktivace stroj na pohyby ovladače nereaguje.
U průmyslových aplikací téměř vždy pracujeme v omezeném prostoru. Kromě samotné velikosti ovladače, délky a tvaru rukojeti, je třeba vždy zvážit i možnosti související s montáží ovladače. Konkrétně třeba zástavbové rozměry uvnitř pultu, do kterého se ovladač instaluje.
Kromě pevného umístění do pultu stroje, se například u jeřábů ve velké míře využívají přenosné rádiové dálkové ovladače. Obsluha v tomto případě takzvaný vysílač povelů pro ovládaný stroj nosí s sebou. Zde je logicky klíčová hlavně nízká hmotnost zařízení, proto zde volíme menší a lehčí ovladače, které se dají pohodlně ovládat pouhým palcem ruky.
Převod pohybu rukojeti na elektrický výstupní signál
Až doteď jsme se zabývali tím, co je na první pohled vidět, tedy rukojetí a umístěním pákového ovladače. Teď se dostáváme k samotnému srdci ovladače, které je skryto uvnitř pultu, kde je ovladač nainstalovaný.
Vnitřní obvody pákového ovladače převádějí jeho mechanický pohyb na elektrické signály. Ty pak interpretuje řídící software stroje, který dá povel pro jeho pohyb. Existuje několik možností, jak ovladače údaje o svojí poloze do řídícího systému přenášejí. V podstatě máte možnost výběru ze tří: kontaktního spínání, potenciometru nebo bezkontaktního spínání (Hallova senzoru).
U kontaktního spínání je poloha sledována kruhovou vačkou s výřezem, která v určité poloze sepne mechanický kontakt, čímž dojde ke spojení elektrického obvodu. V případě potenciometru je poloha sledována změnou odporu. U bezkontaktního spínání změnu polohy hlídá Hallův senzor.
Zatímco u kontaktního spínání a potenciometrů musíme počítat s mechanickou opotřebitelností, u bezkontaktního spínání problémy s opotřebením kontaktní plochy odpadají. Při použití Hallova senzoru se také můžete spolehnout na redundantní signál a jednoduchou identifikaci případných poruch.
Dostáváme se tak k otázkám životnosti…
Životnost: co nejdéle bez poruch
Pákový ovladač by už od začátku měl být dimenzován na předpokládanou provozní životnost zařízení, počet cyklů a jejich opakovatelnost.
Trvanlivost začíná už u základní konstrukce. Jak už jsme zmínili, bezkontaktní systémy mají ze své podstaty delší životnost. Záleží také na kvalitě vnitřních součástí: hledejte takové ovladače, jejichž vnitřní součásti jsou kovové, nikoliv plastové.
U venkovních aplikací je nezbytná dostatečná ochrana proti dešti, prachu a dalším prvkům, které by mohly způsobit předčasné selhání. U vnitřních aplikací v továrnách je také nutné zajistit ochranu před prachem, olejem a kapalinami. Tuto ochrannou funkci plní neoprenová krycí prachovka.Tu oceníte třeba i v případech rozlití nápoje obsluhou.
Nezapomeňte, že rozbije-li se pákový ovladač, rozbitý je v podstatě celý váš stroj. Proto byste otázky životnosti a odolnosti proti poruchám neměli brát na lehkou váhu.
Kontaktujte nás a navrhneme pákový ovladač odpovídající nárokům na ergonomii i životnost na míru vašemu zařízení.