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Radial Bearing

What Is a Radial Bearing?

A radial bearing is a bearing that is applied when a load is applied in the radial direction, which is perpendicular to the shaft center of a shaft (rotating shaft).

Normally, selection is based on whether radial or thrust load is applied. However, some types can support both radial and thrust loads, so the selection is mainly based on which load is applied.

Principle of Radial Bearings

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Figure1. Radial load

By reducing resistance due to friction on the contact surfaces, the shaft rotates smoothly and supports radial loads.

1. Roller Bearing (Rolling Bearing)

Rolling elements such as balls and rollers roll between the inner ring and outer ring raceways to rotate a shaft with low frictional resistance.

2. Metal, Bushing (Plain Bearing)

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Figure2. Radial load

A metal or lubricant-impregnated part with low frictional resistance supports the shaft and allows the shaft to rotate with low frictional resistance.

Uses of Radial Bearings

Radial bearings are used in all kinds of machines with rotating shafts. Various types are used in many places, from familiar household appliances and toys to general industrial machinery and equipment, aircraft, railcars, and automobiles.

Types of Radial Bearings

There are many types of radial bearings, depending on their structure, function, and application.

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Figure3. Types of radial bearings

1. Roller Bearings

a. Ball bearing

    • Deep Groove Ball Bearing
      Deep groove ball bearings are the most typical and common type of bearings, featuring low frictional resistance, adaptability to high-speed rotation, low vibration, and low noise. The rolling elements, balls, are placed between the inner ring and outer ring raceways and rotate. Retainers are used to maintain the position of the balls and assist their rotation, resulting in more accurate and smoother rotation. There are open types without ball protection, and sealed and shielded types with grease sealed in the ball portion.
    • Angular Contact Ball Bearing
      In an angular contact ball bearing, the straight line connecting the contact points of the outer ring, inner ring, and balls are at an angle to the radial direction. This is called the contact angle, which can be 15, 30, or 40 degrees. This contact angle is suitable for axial loads in one direction or combined loads with radial loads, and for high-precision shaft rotation.
      Normally, when a thrust load is applied, a single row type of 2 (double row) to 4 (quadruple row) bearings is used in combination. Double-row angular contact ball bearings have an integral inner ring and outer ring structure and can be used individually even when a thrust load is applied.

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Figure4. Angular ball bearing

  • Spherical Ball Bearing
    A spherical ball bearing has a spherical raceway center on the inside of the outer ring and two rows of raceway grooves on the outside of the inner ring. The inner ring ball retainer can rotate at a certain degree of inclination concerning the outer ring.
    Therefore, any misalignment due to bearing mounting or machining errors in the shaft or housing is automatically adjusted. However, they cannot support very large thrust loads.

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Figure5. Ball bearing

b. Roller bearings

    • Cylindrical roller bearings
      Cylindrical roller bearings can support large radial loads because the rolling element rollers are cylindrical in shape and the inner ring, roller, and outer ring raceways are in linear contact. The rollers are guided by the inner ring and outer ring brims and can rotate stably, making them suitable for high-speed rotation. Some bearings can support thrust loads in one or both directions.
    • Tapered roller bearings
      Tapered roller bearings have a tapered rolling element roller outline, with the apex of the tapered roller and the raceways of the inner and outer rings intersecting at a single point on the center line of the entire bearing.
      The rollers rotate in a true rolling motion on the inner ring and outer ring raceways. They are also guided by the composite external force due to the inner ring and outer ring raceways, which press against the inner ring collar.
    • Spherical roller bearings
      In a spherical roller bearing, the rolling element roller outline is barrel-shaped, and the center of the outer ring raceway and the center of the entire bearing are coincident. Like spherical ball bearings, they are self-aligning. It can support radial loads, thrust loads in both directions and a combination of these loads. They can also be used in applications where vibration or impact forces are applied.

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Figure6. Roller bearing

    • Needle Roller Bearings
      Needle roller bearings are bearings that incorporate rolling elements with long, thin needles (needle rollers). They have a small cross-section, can be installed in a small space, and can support a somewhat large load.

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Figure 7. Needle bearing, Metal, Bushing (Flat Flange Bearing)

2. Metal, Bushing (Plain Bearing)

A metal, bushing (plain bearing) is a bearing that directly supports the rotation of a shaft or the linear movement of a component by means of the sliding surface of the bearing. Since the shaft or moving parts are in direct contact with the sliding surfaces of the bearing, frictional forces are high, and frictional heat is generated.

For this reason, the contacting surfaces are lubricated with oil, metal impregnated with lubricant is used for the sliding surfaces of the bearings, and resin materials with excellent lubricating properties are used. Dry bearings are plain bearings that do not use lubricants.

Sliding bearings are relatively inexpensive, flexible in dimension, inexpensive, and easy to use, and various types are used.

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E/S Remotas

¿Qué es E/S Remotas?

Una E/S remota es un dispositivo para manejar a distancia dispositivos de medición, entrada y control en fábricas y otras instalaciones.

Como se utiliza a través de una red, no requiere complicadas configuraciones de cableado y es eficaz para reducir el ruido causado por el transporte de datos a largas distancias. Estos productos se utilizan ampliamente en diversas fábricas en la actualidad, donde la automatización de fábricas mediante IoT y otras tecnologías está avanzando con el fin de reducir los costes laborales y mejorar la eficiencia de la producción.

Usos de E/S Remotas

Las E/S remotas se utilizan en la planta de producción en una gran variedad de instalaciones de automatización de fábricas. Es útil para gestionar colectivamente la temperatura, la presión, la humedad, la corriente, el voltaje y otros dispositivos de medición que deben medirse y controlarse en una fábrica, por ejemplo, en una sala de control, si son compatibles con la comunicación en red.

Existen muchos productos que admiten líneas de red para diversos instrumentos de medida, y deben seleccionarse adecuadamente en función de la red de instrumentos de medida que se utilice.

Principio de E/S Remotas

El E/S remotas, también conocido como E/S distribuido, transmite señales de entrada a través de la comunicación a dispositivos maestros como PCs y PLCs en fábricas.

1. PLC

El PLC, al que el E/S Remotas envía y recibe señales, significa “Controlador Lógico Programable” y es un controlador utilizado para controlar equipos e instalaciones. En las plantas de fabricación, los PLC controlan el funcionamiento de diversos tipos de equipos, como cintas transportadoras y sensores.

2. Red

Existen numerosos productos para las redes utilizadas por los E/S Remotas, que son compatibles con las distintas redes industriales que ofrecen los fabricantes de PLC. Las redes industriales típicas son EtherNet/IP, EtherCAT, PROFINET, CC-Link y HLS.

Los equipos de procesamiento gestionan un gran número de comunicaciones y abarcan desde productos que utilizan CPU para el procesamiento a alta velocidad hasta productos económicos que no utilizan CPU ni otros componentes.

Configuraciones de E/S Remotas

Las E/S remotas constan de una sección de comunicación de red, una unidad de procesamiento y una sección de conexión conectadas por un único cable. En la sección de conexión, muchos se suministran con terminales para diversas conexiones, lo que permite conectar cableado de control como sensores, interruptores y LED.

Algunos productos admiten más de 60 conexiones. Las E/S remotas también pueden conectarse en paralelo, lo que facilita relativamente la ampliación añadiendo E/S remotas adicionales en paralelo cuando el número de conexiones necesarias es insuficiente para una E/S remota o cuando se introducen nuevos componentes electrónicos que requieren un nuevo cableado. La sección de comunicación de red se conecta a PLCs, DCSs u otras E/S remotas en el armario de control a través de una red.

Otra Información sobre las E/S Remotas

1. E/S Remotas por Radio

Información sobre E/S remotas por radio: además del método cableado, en el que los dispositivos se conectan directamente entre sí mediante líneas de comunicación, también existe un método inalámbrico, en el que un transmisor/receptor está integrado en el dispositivo y se comunica de forma inalámbrica. En este caso, E/S remotas se refiere a la operación remota de equipos por métodos inalámbricos utilizando la radio.

Hay varios tipos de métodos de comunicación inalámbrica por radio, y el método de comunicación más utilizado es WiFi, que se utiliza en muchos aparatos modernos en particular. Sin embargo, el uso real de E/S remotas inalámbricas es principalmente para aplicaciones industriales como fábricas, edificios y edificios especiales.

Para hacer frente a los elevados requisitos de fiabilidad, los fabricantes suelen utilizar sus propias bandas de frecuencia en las proximidades de 1G. La fiabilidad del método de comunicación depende de los conocimientos técnicos de cada empresa.

2. E/S Remotas Ethernet

E/S remotas Ethernet utiliza un estándar de comunicación denominado Ethernet para la entrada/salida remota de equipos eléctricos y electrónicos conocido como E/S Remotas. Ethernet es un estándar de protocolo de comunicación de la capa física a la capa de enlace de datos en el modelo OSI, que organiza las funciones necesarias para la comunicación entre dispositivos de información.

Como protocolo de capa de enlace de datos, su función principal es garantizar la transferencia fiable de datos dentro de la misma red. Concretamente, la función de Ethernet es transferir datos de una interfaz Ethernet a otra interfaz de la misma red.

Y para enviar datos desde una interfaz Ethernet, cada bit “0” y “1” se convierte de una señal eléctrica a una señal física, y la señal física recibida a través de la interfaz Ethernet se convierte de nuevo en una señal eléctrica “0” y “1”. Como protocolo físico, la norma Ethernet también normaliza su conversión de señal física y el uso de medios de cable.

3. HLS

HLS es una red de “un maestro a varios esclavos” que puede controlar E/S digitales por lotes a alta velocidad: pueden conectarse hasta 63 circuitos integrados esclavos a un circuito integrado maestro y controlar hasta 2016 E/S.

El CI maestro HLS tiene memoria integrada para los registros de control de E/S y los registros de control de comunicaciones correspondientes a cada CI esclavo.

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Comprobadores de Caída

¿Qué es un Comprobador de Caída?

Un comprobador de caída es un dispositivo que puede utilizarse para determinar el impacto y los efectos de la caída de un objeto.
Son dispositivos que permiten dejar caer espontáneamente objetos de prueba, manteniendo repetidamente la altura especificada y otras condiciones.

Los teléfonos inteligentes y los dispositivos móviles, que son especialmente portátiles y compactos, necesitan estar protegidos contra el impacto de las caídas en su entorno operativo. Para mejorar la resistencia de los equipos a los golpes debidos a caídas, que es relativamente probable que se produzcan en el entorno operativo, es muy importante realizar pruebas de caída altamente reproducibles.

Los comprobadores de caída también se utilizan para probar la resistencia al impacto de cargas pesadas y materiales de embalaje.

Usos de los Comprobadores de Caída

Los comprobadores de caída se utilizan en una gran variedad de desarrollos de productos. Las principales aplicaciones son para productos industriales. Además, las pruebas de caída se llevan a cabo en dos situaciones principales: una que supone el proceso logístico y otra que supone el entorno de uso del producto.

1. Ensayos de Caída para Procesos Logísticos

Se utiliza principalmente para el desarrollo de productos que van a estar fijos en un lugar determinado. Por ejemplo, grandes electrodomésticos como televisores o frigoríficos. Es muy poco probable que estos productos se caigan durante nuestro uso diario.

Los grandes electrodomésticos pueden caerse accidentalmente durante el envío y la distribución del producto y su traslado a la tienda o al lugar de instalación del comprador.

2. Pruebas de Caída Suponiendo el Entorno de Uso del Producto

Entre los productos que pueden sufrir caídas en función del entorno en el que se utilicen se encuentran los dispositivos móviles. Los dispositivos electrónicos pequeños, como los smartphones y las cámaras digitales, se llevan a todas partes y se utilizan, por lo que no es raro que sufran caídas. Los comprobadores de caída se utilizan para comprobar la fiabilidad de la durabilidad de los productos sometidos a tales caídas.

Principio de los Comprobadores de Caída

El principio de los comprobadores de caída puede dividirse en los siguientes tipos principales: de caída sostenida, de tambor giratorio, de brazo giratorio y de gancho electromagnético.

1. Tipo de Caída Sostenida

El tipo de caída sostenida es de construcción simple y utiliza un cilindro neumático para sujetar y fijar el objeto horizontalmente. Cuando el objeto se deja caer de forma natural desde una altura determinada, el cilindro se separa del objeto durante la caída, permitiendo que el objeto caiga solo. Es un método eficaz cuando se desea dejar caer el objeto en el mismo ángulo.

2. Tipo Tambor Giratorio

En el tipo de tambor giratorio, el objeto se coloca en el tambor y éste gira a una velocidad constante. El objeto puede caer repetidamente en el tambor de forma aleatoria.

3. Tipo Brazo Giratorio

El tipo de brazo giratorio tiene un mecanismo de prueba de caída que utiliza un cilindro accionado por aire y un muelle. Después de que la mesa en la que se coloca el objeto se mueve a alta velocidad por el cilindro de aire, la mesa gira por la tensión de un fuerte resorte y el objeto se deja caer de forma natural en dirección vertical.

4. Gancho Electromagnético

El tipo de gancho electromagnético es un dispositivo en el que la carga suspendida por ganchos electromagnéticos cae de forma natural cuando se sueltan los ganchos.

En ambos casos, la altura a la que cae la carga puede ajustarse libremente. Además, la operación de caída puede ajustarse por control remoto o mediante un panel de control. Además, algunos están equipados con una cámara de alta velocidad para analizar la caída.

Otra Información sobre Comprobadores de Caída

Aplicaciones del Ensayo de Caída

En los ensayos de impacto por caída, los ensayos se realizan suponiendo una situación en la que realmente se produce una caída. Si el producto que se va a utilizar es un electrodoméstico de tamaño mediano o grande, se supone que se utilizará en posición estacionaria, mientras que en el caso de los teléfonos móviles, es conveniente realizar la prueba de caída desde una posición de aproximadamente la mitad de la altura del usuario.

Si se prevé un uso estacionario, las pruebas de caída se realizan desde la altura del camión al cargar la mercancía para estudiar las caídas en el proceso logístico. Además, las pruebas deben realizarse no sólo a alturas simples, sino también suponiendo que la carga se realiza manualmente, con una carretilla elevadora o, en el caso de cargas pesadas que sólo pueden cargarse en condiciones especiales, con una grúa u otro medio para eslingar la carga.

Por ejemplo, es necesario soltar la carga al girar. Por ejemplo, los teléfonos móviles no sólo se dejan caer, sino que también se someten a pruebas de impacto en las que el objeto se acelera físicamente.

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Tarjeta de Sonda

¿Qué es una Tarjeta de Sonda?

Una tarjeta de sonda es un instrumento necesario para la inspección a nivel de oblea en el proceso de fabricación de semiconductores.

Se fijan a los equipos de inspección de obleas. Aunque gran parte del coste de los semiconductores viene determinado por el equipo de fabricación, el coste del propio envase y embalaje también tiene un impacto significativo durante la fase de fabricación. Por esta razón, es posible controlar los costes determinando si un producto es bueno o malo en el nivel de la oblea una vez finalizado el proceso de fabricación del semiconductor, y enviando sólo los productos buenos a los procesos posteriores.

Una oblea contiene de varios cientos a varios miles de chips en una sola oblea, y la inspección de obleas es el proceso de clasificar estos chips determinando si son buenos o malos antes de cortarlos en piezas individuales y empaquetarlos, y aquí se necesitan las tarjetas de sonda.

Usos de las Tarjetas de Sonda

En la inspección de obleas intervienen un comprobador LSI, que introduce en el chip señales eléctricas denominadas patrones de prueba y juzga el patrón de la señal de salida comparándolo con el valor esperado, un procesador de obleas, que realiza el control de posicionamiento a nivel de chip para conectar con precisión las señales a los terminales de electrodos de cada chip, y una tarjeta de sonda, que realiza el control de posicionamiento para golpear con precisión entre cientos y decenas de miles de terminales de electrodos en el chip. El proceso se lleva a cabo con una tarjetas de sonda con el mismo número de agujas (sondas) posicionadas para golpear con precisión los cientos o decenas de miles de terminales de electrodos del chip.

Por tanto, las tarjetas de sonda deben fabricarse específicamente para cada diseño de chip, lo que es costoso en sí mismo y requiere volver a crearlas debido al desgaste por el uso, pero es esencial en términos de costes globales de producción. Los chips semiconductores se utilizan innumerables veces no sólo en ordenadores, sino también en casi todos los productos de nuestra vida. Las tarjetas de sonda son uno de los soportes.

Principio de las Tarjetas de Sonda

Las tarjetas de sonda se montan en el soporte de la oblea y actúan como conector entre los terminales de electrodo del chip y el comprobador LSI a través del soporte de la oblea.

En el cabezal de prueba LSI se montan clavijas de contacto de derrame y clavijas de alta densidad para la conexión, pero el paso de colocación de los terminales de electrodo en el chip semiconductor es más estrecho que la densidad de colocación de clavijas del cabezal de prueba, de varias decenas de micras, por lo que es necesario conectar ambos a través de una tarjeta de sonda.

Estructura de las Tarjetas de Sonda

La parte superior de la tarjeta de sonda tiene los terminales de conexión con el cabezal de prueba y la parte inferior tiene las agujas de conexión con los terminales de los electrodos del chip semiconductor.

Al conectar los terminales de conexión del cabezal de prueba y la tarjetas de sonda, y luego conectar los terminales de electrodo del chip semiconductor y la aguja de la tarjeta de sonda, se forma una conexión eléctrica y cada chip semiconductor en la oblea de silicio se prueba juzgando si es bueno o malo de acuerdo con las señales eléctricas del probador LSI.

Las tarjetas de sonda disponibles en versión avanzada y en voladizo: en la versión avanzada, los bloques con terminales verticales se fijan a la placa y las sondas pueden colocarse libremente para facilitar el mantenimiento. En el tipo voladizo, las sondas se montan directamente en la placa sin bloques, lo que facilita la colocación de terminales de paso estrecho.

Más Información sobre Tarjetas de Sonda

Debido a los requisitos de precisión y alta fiabilidad en la inspección de obleas, las tarjetas de sonda suelen estar fabricadas con sustratos cerámicos. Por ejemplo, Kyocera utiliza sustratos cerámicos monocapa de capa fina y multicapa de capa fina con metalización para tarjetas de sonda para DRAM, memoria flash y dispositivos lógicos.

Por lo general, las conexiones de señal de los circuitos semiconductores integrados a gran escala, denominados LSI o LSI de sistema, utilizan conectores de resorte o conectores de alta densidad para sus terminales. Las tarjetas de sonda también actúan como intermediarias entre estos cabezales de prueba y las obleas que deben inspeccionarse, y como requieren un alto grado de fiabilidad de conexión y funciones de rendimiento de las pruebas eléctricas, sus mecanismos y materiales son delicados. Se utilizan materiales como la cerámica.

Sin embargo, las tarjetas de sonda tienen una durabilidad limitada, e incluso la más mínima distorsión debida a un impacto físico les impide cumplir el uso previsto, y además son artículos consumibles difíciles de reparar y que deben sustituirse periódicamente.

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Flocculant

What Is a Flocculant?

A polymer flocculant is a polymeric agent that neutralizes the surface charge of particles suspended in water and causes them to flocculate.

It is mainly used to coagulate and suspend precipitate particles that cause pollution in wastewater.

A flocculant can be anionic, cationic, nonionic, or amphoteric, depending on the surface charge of the particles to be flocculated.

Uses of Flocculants

Flocculants are used in the following industrial applications: sludge concentration, volume reduction, and ore dressing.

  • Anionic flocculants
    Used in many industries that handle inorganic substances, such as metals, civil engineering, mining, ceramics, pulp and paper, chemicals, and foodstuffs.
  • Cationic flocculants
    Often used in industries that handle organic materials such as human waste, sewage, paper pulp, and food products.
  • Nonionic flocculants
    Used for acidic wastewater.
  • Amphoteric flocculants
    Used when cationic flocculants are insufficient.

Flocculants are not used in wastewater treatment. If flocculant remains, it may cause organic contamination of ion exchange equipment or reverse osmosis equipment.

Principle of Flocculants

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Figure 1. Image of flocculation by polymer flocculant

The mechanism by which flocculants cause flocculation and precipitation is as follows:

  1. Condensation
    First, an inorganic coagulant (eg, poly aluminum chloride (PAC), iron sulfate, etc.), which has an opposite charge to the fine particles in the water, is introduced to neutralize the surface electrification of the suspended particles. The lumps formed at this time, that is, fine flocs, are called basal flocs.
  2. Flocculation
    Flocculants are added to the water in which the basic floc is generated. The active groups (polyacrylamide structure, etc.) of the flocculants interact with the small flocs, causing them to become entangled in the polymer, adsorbing and cross-linking, and growing into coarse flocs.

3527_Flocculants_高分子凝集剤-2.png

Figure 2. Major flocculants

Care must be taken in adjusting pH during sedimentation. This is because precipitation does not occur unless the pH environment is appropriate, and there is a risk of re-dissolution after precipitation. In addition, if more flocculants are added than the required amount, adsorption to the flocculants will occur first, resulting in insufficient cross-linking, making it difficult for flocculation to occur.

The appropriate pH for each flocculant is as follows

Anionic flocculants: pH 7 to 12
Cationic flocculants: pH 4-8
Nonionic flocculants: pH 4-8

Types of Flocculants

3527_Flocculants_高分子凝集剤-3.png

Figure 3. Monomer structures of major polymer flocculants

Flocculants can be classified in terms of ionicity and shape.

1. Ionicity

As mentioned above, flocculants can be anionic (anions), cationic (cations), nonionic (non-ions), or amphoteric, depending on the charge they carry. Anionic and nonionic types are mainly used to cross-link particles that have formed basic flocs with inorganic and organic coagulants and to turn them into coarse flocs. Cationic flocculants are often used to dewater biologically treated sludge.

2. Form

Flocculants are distributed in solid powder form and emulsion form. Powdered products are easy to handle for transportation and storage, but care must be taken when using them because of their low solubility. Usually, the powder is put into water in small quantities and stirred. If a large amount is added at once, only the surface will swell, and the undissolved particles may adhere to each other and form a large mass.

Dissolving itself also takes more time than emulsion-type products, and it is necessary to wait for a while while stirring. In addition, since the powder form absorbs moisture, it must not be stored in water. to use emulsion products if the flocculants tank is located outdoors.

Emulsion products are easier to dissolve than powder products and dissolve relatively quickly.

How to Select Flocculants

To select the best flocculants, it is necessary to consider various conditions. There are various factors such as the composition of the raw water to be added, pH fluctuation range, optimum amount to be added, temperature at the time of use, and the feeding point of the facility. In many cases, the type of additive is changed between summer and winter.

In the selection process, we conduct coagulation sedimentation tests (jar tester, cylinder tester, etc.) and dehydration desk tests (centrifugal dehydration test, belt press dehydration test, etc.) to select the appropriate brand and treatment conditions, followed by testing on actual equipment.

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Controladores Programables

¿Qué son los Controladores Programables?

Un controlador programable es un dispositivo de control con un microprocesador incorporado.

Normalmente, las entradas, como sensores e interruptores de los equipos, se envían a motores y pantallas mediante mecanismos de control como relés mecánicos y temporizadores. En cambio, un controlador programable controla el funcionamiento de los equipos mediante un programa en el controlador programable, sin necesidad de relés mecánicos u otros mecanismos de control.

Al haber menos contactos mecánicos, los equipos pueden controlarse sin necesidad de desgaste de contactos y defectos entre componentes electrónicos, dispositivos de entrada/salida molestos y cableado entre relés mecánicos para el control. Además, el cableado eléctrico puede simplificarse, lo que permite reducir el tamaño y la producción en serie de los equipos.

Usos de los Controladores Programables

Los controladores programables se utilizan en una amplia gama de campos, como los sistemas de automatización de fábricas, automóviles, electrodomésticos y equipos industriales. Se utilizan principalmente en equipos industriales y comerciales.

Ejemplos de aplicaciones comerciales son el uso en grandes lavadoras y secadoras con control secuencial, ya que son más baratos y robustos que el uso de un PC. Otro factor es que a menudo no se necesita equipo de refrigeración, ya que no hay tarjeta gráfica y el microprocesador genera poco calor.

Los controladores programables pueden ser de tipo monobloque, en los que todos los componentes electrónicos necesarios para el funcionamiento están incorporados, o de tipo modular, en los que los componentes funcionales individuales son seleccionados por el usuario.

Es importante seleccionar las especificaciones de la memoria, el procesador y los terminales de salida y entrada en función del equipo electrónico que se vaya a utilizar.

Principio de los Controladores Programables

Un controlador programable consta de una sección de entrada, una sección de salida, una sección aritmética y una memoria. La sección de entrada está conectada a sensores e interruptores y, a partir de la información de entrada, la sección aritmética la procesa basándose en el código de programa que hay en la memoria y la envía a motores, pantallas y dispositivos de comunicación.

Si desea cambiar el funcionamiento de los dispositivos de los equipos electrónicos controlados por los controladores programables, no necesita realizar ningún cambio en el cableado ni en otros componentes. Basta con cambiar el código del programa, lo que ahorra tiempo y costes de mano de obra.

Los programas utilizados en los controladores programables incluyen el método de escalera, el método SFC, el método de diagrama de flujo y el método de escalera de pasos, siendo el método de escalera el más común. El método de escalera es un método para escribir programas en un PC en el que símbolos como relés, interruptores y temporizadores se conectan entre dos líneas rectas paralelas como una escalera.

La característica de este método es que es fácil de aprender, ya que el código del programa puede crearse mediante operaciones visuales. Controladores Programables

1. Diferencias entre Controladores Programables y Secuenciadores

Si trabaja en producción, es posible que oiga el término “secuenciador”. En conclusión, no hay diferencia entre un controlador programable y un secuenciador.

Secuenciador es el nombre comercial de los controladores programables de Mitsubishi Electric. Se comercializaba con el nombre de secuenciador como un dispositivo mecánico que permitía el control de secuencias.

Debido a la completa adicción al nombre de la función, actualmente los secuenciadores también se utilizan como otro nombre para los controladores programables.

2. Conexión de los Controladores Programables a un PC

Generalmente se utiliza un PC cuando se almacena un programa en un controlador programable. Cada empresa que vende autómatas vende un software de PC para editar el programa, que se utiliza para almacenar el programa.

Las señales serie se han utilizado durante mucho tiempo para la conexión a un PC. Muchos PC antiguos tenían un puerto serie instalado permanentemente, pero hoy en día los puertos serie son raros.

Las señales serie también requerían la adaptación de puertos COM o la instalación de controladores especiales. En los últimos años, la edición de secuencias se realiza a menudo a través de puertos USB, que no requieren la adaptación de puertos COM y son familiares para el público en general.

Si se construye una red utilizando Ethernet, la edición puede realizarse ahora desde el puerto Ethernet a múltiples controladores.

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Marcadores Láser

¿Qué es un Marcador Láser?

Un marcador láser es un dispositivo que utiliza un rayo láser para imprimir o procesar la superficie de un objeto mediante la irradiación de luz.

La irradiación láser elimina la superficie o reacciona químicamente con ella para decolorarla e imprimir sobre ella. Las ventajas de este sistema son que puede imprimir con gran precisión gracias a la irradiación milimétrica de la luz y que la impresión es más resistente a la decoloración que con las impresoras de chorro de tinta.

También se pueden utilizar para imprimir en una gran variedad de materiales, como metal, resina, vidrio y madera.

Usos de los Marcadores Láser

Los marcadores láser se utilizan principalmente en los sectores de automoción, alimentación, semiconductores y otros sectores industriales. Los usos específicos incluyen:

  • Impresión de códigos 2D para la gestión del historial de fabricación de piezas de automoción
  • Impresión de números de lote en componentes electrónicos
  • Impresión de números de serie y fechas de caducidad en latas de bebidas
  • Microfabricación de piezas metálicas, etc.

En particular, mientras que los taladros y otros métodos de grabado han sido el principal método de procesado del metal, la demanda de marcadores láser, que permiten un procesado de precisión, va en aumento.

Principio de los Marcadores Láser

Existen dos tipos principales de impresión con marcadores láser: enmascarado y escaneado.

1. Marcadores Láser de Máscara

Se irradia un haz láser sobre una máscara con agujeros en el patrón que se desea imprimir, y el haz de luz que atraviesa la máscara se utiliza para imprimir. La desventaja de este método es que requiere mucho tiempo y es costoso, ya que hay que preparar una máscara diferente para cada patrón de impresión.

2. Método de Escaneado Marcadores Láser

El láser se escanea de acuerdo con el patrón de impresión. Para el escaneado se utiliza un espejo galvanométrico, y el rayo láser se refleja en dos espejos, uno correspondiente al eje X y otro al eje Y, y se escanea en una superficie plana.

Si se añade un espejo correspondiente al eje Z, también es posible la exploración de superficies curvas. Los marcadores láser actualmente en el mercado son generalmente productos que utilizan el método de escaneo.

Tipos de Marcadores Láser

El láser utilizado para los marcadores láser debe seleccionarse adecuadamente en función del tipo de material base y de la naturaleza del proceso. Los siguientes son ejemplos típicos de láseres utilizados para marcadores láser.

1. Láser YAG

Estos láseres utilizan un material llamado cristal YAG, que está hecho de itrio (Yttrium), aluminio (Aluminium) o granate (Garnet). Se utiliza para una amplia gama de aplicaciones, como la impresión en latas de aluminio y superficies de plástico. Estos láseres son menos propensos a dañar los materiales.

2. Láseres de Fibra

Este láser utiliza una fibra óptica como medio láser. Gracias a su elevada potencia de salida, se utiliza para perforar metal en profundidad. Se utiliza para imprimir caracteres en plantillas metálicas y superficies de tubos.

3. Láser de CO2

Este láser utiliza gas dióxido de carbono. Como los materiales transparentes lo absorben fácilmente, es adecuado para imprimir y procesar sobre vidrio.

Más Información sobre Marcadores Láser

1. Marcadores Láser de uso Doméstico

Los marcadores láser comerciales se pueden adquirir por correo. Se utilizan para grabar nombres o iniciales aplicando el láser sobre una pieza de madera o una placa de plástico. Se suministra una cubierta para evitar la dispersión de polvo y la exposición accidental del láser a los ojos.

Los caracteres y diseños se crean mediante una aplicación específica y la información se transfiere desde un PC o smartphone para su impresión.

2. Marcadores Láser de Tipo Manual

También hay marcadores láser del tamaño de una cámara digital. Son compactos y pueden llevarse a cualquier parte para imprimir con láser y grabar patrones.

Sin embargo, no puede sujetarse mientras se imprime, por lo que debe colocarse en un soporte, como un trípode. Esto tiene la ventaja de que el ángulo y la distancia al producto pueden determinarse libremente, pero no es adecuado para la impresión de alta definición.

3. Precio de los Marcadores Láser

Los marcadores láser tienen una amplia gama de precios, desde los de uso doméstico como hobby hasta los de uso industrial, como la impresión en productos y plantillas.

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Echo Sounder

What Is an Echo Sounder?

An echo sounder is a device that uses ultrasonic waves to measure depth. Many are attached to ships and used to measure the depth to the bottom of seas and rivers. Depth is measured from the time it takes for ultrasonic waves to be transmitted, reflected at the seabed, and returned.

In seawater, sound travels at about 1500m/s, so if it takes 2 seconds from transmission to reception, we know that the depth to the seabed is 1500m.

In recent years, multi-beam depth sounders using multiple ultrasonic beams have become mainstream, enabling depth sounding over a wide area at once.

Uses of Echo Sounders

Echo sounders are mainly used to measure the depth of the seafloor. Knowing the depth of the seafloor enables accurate charting, which is very important for ship operations and bay construction. Knowing information about the seafloor can lead to the utilization of these marine resources.

Principle of Echo Sounders

Echo sounders measure depth by utilizing the bounce of ultrasonic waves. Ultrasonic waves are emitted from a transmitter attached to a vessel toward the seafloor, and the reflected sound waves are received.

The specific method for calculating depth is “speed of sound x time between transmission and reception divided by 2. The speed of sound traveling through seawater is said to be about 1500 m/s, but it varies depending on seawater temperature and salinity. Accurate setting of the sound speed under the conditions to be examined is essential for accurate depth measurement.

In recent years, multibeam echo sounders, which use multiple ultrasonic beams, have become mainstream. Multibeam echo sounders use a fan-shaped acoustic beam called a cross-fan beam. Although fine corrections are required for vertically and obliquely transmitted sound waves, this technology enables a wide range of depth measurements and provides accurate information on the topography of the seafloor as an area.

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Portable Power Supply

What Is Portable Power Supply?

A portable power supply is a facility or device that supplies electricity in the event of a power failure due to an earthquake or fire.

UPS, which protects personal computers and servers from sudden power outages, is called an uninterruptible power supply and has a slightly different meaning from portable power supply.

Portable power supply is used for equipment where a power failure would cause significant problems, such as elevators, fire sprinklers, fire shutters, and medical equipment.

Uses of Portable Power Supply

Portable power supplies are mainly used for equipment where a power failure could threaten the safety of the equipment or human life. Examples include fire sprinklers, fire shutters, smoke exhaust systems, and fire doors installed in large buildings.

If these systems were to fail due to a power outage, the damage in the event of a fire would be very great.

These portable power supplies are not always connected, but may be connected as needed, in which case the color of the outlet is changed to indicate that it is an emergency power supply.

Principle of Portable Power Supply

The simplest portable power supply are battery-powered emergency power supply. The battery type is very simple and has a simple structure, but it must be constantly charged and must be replaced periodically.

Although the recharging capacity and discharge time have been greatly improved with the advent of lithium-ion batteries, they cannot be used for equipment that requires large amounts of power.

In addition, a small generator may be installed as portable power supply. Emergency generators use city gas as fuel, so they can operate without problems as long as gas is supplied even if only electricity is lost.

In particular, some emergency generators generate not only electricity but also heat energy in the form of steam, which leads to energy savings if used on a regular basis.

However, in the event of a major disaster, the city gas supply, etc., may stop, so battery-powered emergency power sources and cogeneration systems are often installed to save energy and prepare for power outages in the event of a disaster.

Principle of Portable Power Supply

Portable power supplies for home use include lithium-ion batteries, diesel fuel generators, and gas generators. most reliable.

In many cases, gas is still supplied even when power lines are cut due to typhoon disasters or other power outages. Gas-powered generators are useful in such cases. They can produce enough electricity to power an average household for 74 hours of normal daily life. More time can be spent by saving electricity usage, and this can be of great help in times of disaster, such as heating and many products allow easy one-touch connection between propane gas and a generator.

Portable Power Supply for Hospitals

Hospitals are the most important facilities that must continue to use electricity even in the event of a power outage due to a disaster. Many medical devices, some of which are intended for people whose lives would be difficult to sustain without them, must continue to be supplied with power even in the event of an emergency.

In order to ensure that only necessary equipment is supplied with power in the event of a power outage or other emergency.

In addition to regular electrical outlets, hospitals are taking measures to prepare for emergencies by properly selecting medical equipment based on the above definitions.

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Matachispas

¿Qué es un Matachispas?

Un matachispas es un dispositivo que se utiliza para suprimir las chispas y las sobretensiones que se generan al conectar y desconectar interruptores.

Las chispas pueden dañar los elementos semiconductores y los transistores del circuito, y las sobretensiones también pueden destruir los componentes electrónicos.

Especialmente cuando los interruptores se utilizan en circuitos de corriente continua, deben tomarse matachispas y otras medidas de protección contra chispas en el circuito.

Usos de los Matachispas

Los matachispas se utilizan ampliamente en equipos eléctricos que funcionan con corriente continua. Especialmente cuando se utiliza corriente continua como fuente de alimentación, el uso de matachispas es esencial debido a la posibilidad de que se produzcan chispas cerca de los interruptores.

En los circuitos de corriente alterna también se presentan problemas similares, por lo que se utilizan matachispas como medida de protección. Es importante tener en cuenta que los matachispas tienen valores nominales de tensión, resistencia, capacidad y temperatura de uso definidos con precisión, por lo que deben seleccionarse adecuadamente teniendo en cuenta estos factores.

Si el matachispas no es capaz de soportar la tensión en el entorno de trabajo, puede provocar accidentes y poner en peligro la integridad del sistema eléctrico.

Principio de los Matachispas

Cuando se conecta o desconecta un interruptor, como un relé, se genera una sobretensión si la carga contiene un componente de inductancia. Además, si se producen chispas en los puntos de contacto de interruptores y relés, se acortará la vida útil de los contactos. Los matachispas son dispositivos diseñados para reducir las sobretensiones y las chispas.

Los matachispas están formados por una resistencia y un condensador conectados en serie. La constante de tiempo del matachispas viene determinada por la capacidad del condensador y el valor de la resistencia, y garantiza que las sobretensiones no cambien rápidamente.

El condensador de película utilizado debe tener una capacitancia lo suficientemente grande como para garantizar que la tensión no sea demasiado alta cuando esté en uso. Para las resistencias, seleccione resistencias con suficiente resistencia a las sobretensiones.

¿Cómo Elegir un Matachispas?

Un matachispas está formado por un circuito en serie de resistencia R y condensador C. El cálculo de C y R es el siguiente cuando la intensidad del circuito es I (A)

C = I x 2/10 a I x 2/20 (μF)
R = Resistencia de CC de la carga (Ω)

A menudo no se conoce la resistencia de CC de la carga, en cuyo caso se utiliza la estándar de 120 Ω.

*Los cálculos de C y R son sólo de referencia. En última instancia, estos valores deben utilizarse como guía y el efecto de absorción de sobretensiones debe comprobarse en pruebas de montaje.

Para la conexión se dispone de cable tipo plomo, cable tipo cubierto y terminal metálico. Los componentes electrónicos utilizados deben tener una tensión nominal superior a la tensión del circuito.

Tensión de CC utilizable ≤ Tensión nominal de CA x√2

La tensión nominal de los matachispas se indica como CA. Dado que los matachispas también se utilizan en circuitos de CC, la tensión nominal del matachispas debe convertirse a tensión de CC para determinar si puede utilizarse o no.

Más información sobre los Matachispas

1. Disposición del Matachispas

En los circuitos formados por una fuente de alimentación, un interruptor y una carga, como una resistencia, existen dos tipos básicos de colocación del matachispas: en paralelo con el interruptor o en paralelo con la carga.

En los circuitos de CC, se utilizan dos métodos diferentes de disposición. El efecto de absorción de sobretensiones es el mismo para ambos, pero el método de conexión en paralelo con el interruptor es más eficaz cuando las chispas son visiblemente visibles en los contactos del interruptor.

Cuando el interruptor está desconectado, el circuito se conecta a través del matachispas para que no se cree una gran diferencia de potencial en el interruptor. Por lo tanto, el matachispas impide que se generen tensiones elevadas, lo que reduce la probabilidad de que se produzcan chispas.

En los circuitos de CA, si se conecta un matachispas en paralelo al interruptor, fluye una corriente de fuga cuando el interruptor está desconectado. Esta corriente de fuga puede provocar el mal funcionamiento del interruptor. Por lo tanto, es práctica común en CA conectar el matachispas en paralelo a la carga.

2. Absorción de Sobretensiones

En circuitos con cargas inductivas, como relés y motores, se inserta un matachispas en paralelo con la carga inductiva para absorber la componente de sobretensión generada por la carga inductiva durante las operaciones de apertura y cierre del interruptor. Sin un matachispas, la sobretensión puede ser de 10 a 30 veces la tensión de accionamiento de la carga inductiva y la frecuencia del ruido puede superar los 100 MHz.

Las sobretensiones provocan la rotura del aislamiento de los componentes electrónicos del circuito y daños en el patrón de la placa de circuito impreso. Además, los componentes armónicos de las sobretensiones generadas se irradian directamente y desde el patrón del circuito, causando diversos efectos nocivos en los equipos y dispositivos periféricos. Con la instalación de matachispas adecuados, es posible absorber estas sobretensiones.