મેકાટ્રોનિક્સ, મેકાટ્રોનિક તત્વો, મોડ્યુલ્સ, મશીનો અને સિસ્ટમ્સ શું છે

"મેકાટ્રોનિક્સ" શબ્દ બે શબ્દોમાંથી બન્યો છે - "મિકેનિક્સ" અને "ઇલેક્ટ્રોનિક્સ". આ શબ્દ 1969માં યાસ્કાવા ઈલેક્ટ્રીકના વરિષ્ઠ ડેવલપર દ્વારા પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યો હતો, જેનું નામ તેત્સુરો મોરી હતું. 20મી સદીમાં, યાસ્કાવા ઈલેક્ટ્રીકએ ઈલેક્ટ્રીક ડ્રાઈવો અને ડીસી મોટર્સના વિકાસ અને સુધારણામાં વિશેષતા મેળવી હતી અને તેથી આ દિશામાં મોટી સફળતા મેળવી હતી, ઉદાહરણ તરીકે, ત્યાં પ્રથમ ડિસ્ક આર્મેચર ડીસી મોટર વિકસાવવામાં આવી હતી.

આ પછી પ્રથમ હાર્ડવેર CNC સિસ્ટમો સંબંધિત વિકાસ થયો. અને 1972 માં, મેકાટ્રોનિક્સ બ્રાન્ડ અહીં નોંધવામાં આવી હતી. કંપનીએ ટૂંક સમયમાં ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવ ટેક્નોલોજીના વિકાસમાં મોટી પ્રગતિ કરી. કંપનીએ પાછળથી ટ્રેડમાર્ક તરીકે "મેકાટ્રોનિક્સ" શબ્દને પડતો મૂકવાનો નિર્ણય કર્યો, કારણ કે આ શબ્દનો જાપાન અને સમગ્ર વિશ્વમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થતો હતો.

કોઈ પણ સંજોગોમાં, જાપાન ટેકનોલોજીમાં આવા અભિગમના સૌથી સક્રિય વિકાસનું ઘર છે, જ્યારે ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવ નિયંત્રણને અમલમાં મૂકવા માટે યાંત્રિક તત્વો, ઇલેક્ટ્રિકલ મશીનો, પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, માઇક્રોપ્રોસેસર્સ અને સૉફ્ટવેરને જોડવાનું જરૂરી બન્યું હતું.

મેકાટ્રોનિક્સ માટે સામાન્ય ગ્રાફિક પ્રતીક એ RPI (રેન્સેલર પોલિટેકનિક ઇન્સ્ટિટ્યૂટ, એનવાય, યુએસએ) વેબસાઇટ પરથી એક આકૃતિ છે:

મેકાટ્રોનિક્સ એ વિશ્વના સૌથી નવા એન્જિનિયરિંગ ક્ષેત્રોમાંનું એક છે, જે યુનેસ્કોના જણાવ્યા મુજબ, દસ સૌથી આશાસ્પદ અને માંગવામાં આવતા ક્ષેત્રોમાંનું એક છે.

સામાન્ય રીતે કહીએ તો, "મેકાટ્રોનિક્સ" શબ્દની નીચેની વ્યાખ્યા આપી શકાય છે - તે ચોકસાઇ મિકેનિક્સ, ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગ, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, માઇક્રોપ્રોસેસર ટેક્નોલોજી, વિવિધ પાવર સ્ત્રોતો, ઇલેક્ટ્રિકલ, હાઇડ્રોલિક અને ઇલેક્ટ્રીકલ એન્જિનિયરિંગ માટેના એકમોના વ્યવસ્થિત સંયોજન પર આધારિત વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજીનું ક્ષેત્ર છે. ન્યુમેટિક ડ્રાઇવ્સ, તેમજ તેમના બુદ્ધિશાળી નિયંત્રણ, આધુનિક સ્વચાલિત ઉત્પાદન પ્રણાલીઓના બ્લોક્સના નિર્માણ અને સંચાલન પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે.

મેકાટ્રોનિક્સ એ કોમ્પ્યુટરાઈઝ્ડ ગતિ નિયંત્રણ છે.

મેકાટ્રોનિકસનો ધ્યેય ગુણાત્મક રીતે નવા મોશન મોડ્યુલ્સ, મેકાટ્રોનિક મોશન મોડ્યુલ્સ, બુદ્ધિશાળી મેકાટ્રોનિક મોડ્યુલ્સ અને તેના આધારે, મૂવિંગ ઈન્ટેલિજન્ટ મશીનો અને સિસ્ટમ્સ બનાવવાનો છે.

ઐતિહાસિક રીતે, મેકાટ્રોનિક્સ ઇલેક્ટ્રોમિકેનિક્સમાંથી વિકસિત થયું હતું અને, તેની સિદ્ધિઓ પર આધાર રાખીને, કમ્પ્યુટર નિયંત્રણ ઉપકરણો, એમ્બેડેડ સેન્સર્સ અને ઇન્ટરફેસ સાથે ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ સિસ્ટમ્સને વ્યવસ્થિત રીતે જોડીને આગળ વધ્યું હતું.

મેકાટ્રોનિક સિસ્ટમનો ડાયાગ્રામ

મેકાટ્રોનિક સિસ્ટમ્સની સામાન્ય રચના

ઇલેક્ટ્રોનિક, ડિજિટલ, મિકેનિકલ, ઇલેક્ટ્રિકલ, હાઇડ્રોલિક, ન્યુમેટિક અને ઇન્ફર્મેશન એલિમેન્ટ્સ - મેકાટ્રોનિક સિસ્ટમનો ભાગ હોઈ શકે છે, કારણ કે શરૂઆતમાં અલગ ભૌતિક પ્રકૃતિના તત્વો, જો કે, સિસ્ટમનું ગુણાત્મક રીતે નવું પરિણામ મેળવવા માટે એકસાથે લાવવામાં આવે છે, જે પ્રાપ્ત કરી શકાતું નથી. દરેક તત્વ દ્વારા અલગ કલાકાર દ્વારા.

એક અલગ સ્પિન્ડલ મોટર ડીવીડી પ્લેયર ટ્રેને જાતે બહાર કાઢી શકશે નહીં, પરંતુ માઇક્રોકન્ટ્રોલર સૉફ્ટવેરવાળા સર્કિટના નિયંત્રણ હેઠળ અને કૃમિ ગિયર સાથે યોગ્ય રીતે કનેક્ટેડ, બધું સરળતાથી કામ કરશે અને એક સરળ મોનોલિથિક સિસ્ટમ જેવું દેખાશે. જો કે, બાહ્ય સરળતા હોવા છતાં, વ્યાખ્યા દ્વારા મેકાટ્રોનિક સિસ્ટમમાં ચોક્કસ કાર્યને ઉકેલવા માટે ચોક્કસ કાર્યાત્મક ક્રિયાઓ કરવા માટે એકબીજા સાથે જોડાયેલા અને એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા ઘણા મેકાટ્રોનિક એકમો અને મોડ્યુલોનો સમાવેશ થાય છે.

મેકાટ્રોનિક મોડ્યુલ એ એક સ્વતંત્ર ઉત્પાદન (સંરચનાત્મક અને કાર્યાત્મક રીતે) છે જે આંતરપ્રવેશ અને એક સાથે હેતુપૂર્ણ હાર્ડવેર અને તેના ઘટકોના સોફ્ટવેર એકીકરણ સાથે હલનચલન કરવા માટે રચાયેલ છે.

એક લાક્ષણિક મેકાટ્રોનિક સિસ્ટમમાં એકબીજા સાથે જોડાયેલા ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ અને પાવર ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે જે બદલામાં કમ્પ્યુટર અથવા માઇક્રોકન્ટ્રોલર્સ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.

આવી મેકાટ્રોનિક સિસ્ટમની રચના અને નિર્માણ કરતી વખતે, તેઓ બિનજરૂરી ગાંઠો અને ઇન્ટરફેસને ટાળવાનો પ્રયાસ કરે છે, બધું જ સંક્ષિપ્ત અને શક્ય તેટલું સીમલેસ બનાવવાનો પ્રયાસ કરે છે, માત્ર ઉપકરણની સામૂહિક-કદની લાક્ષણિકતાઓને સુધારવા માટે જ નહીં, પણ વિશ્વસનીયતા વધારવા માટે પણ. સિસ્ટમની સામાન્ય રીતે.

કેટલીકવાર એન્જિનિયરો માટે તે સરળ હોતું નથી, તેઓને ખૂબ જ અસામાન્ય ઉકેલો શોધવાની ફરજ પાડવામાં આવે છે કારણ કે વિવિધ એકમો વિવિધ કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓમાં છે, સંપૂર્ણપણે અલગ વસ્તુઓ કરી રહ્યા છે. ઉદાહરણ તરીકે, કેટલાક સ્થળોએ પરંપરાગત બેરિંગ કામ કરશે નહીં, અને તેને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સસ્પેન્શન દ્વારા બદલવામાં આવે છે (આ કરવામાં આવે છે, ખાસ કરીને, પાઇપ દ્વારા ગેસ પંપીંગ કરતી ટર્બાઇન્સમાં, કારણ કે પરંપરાગત બેરિંગ ગેસના પ્રવેશને કારણે ઝડપથી નિષ્ફળ જશે. તેનું લુબ્રિકન્ટ).

એક યા બીજી રીતે, આજે મેકાટ્રોનિક્સે ઘરગથ્થુ ઉપકરણોથી માંડીને બાંધકામના રોબોટિક્સ, શસ્ત્રો અને એરોસ્પેસ સુધીની દરેક વસ્તુમાં પ્રવેશ કર્યો છે. તમામ CNC મશીનો, હાર્ડ ડ્રાઈવો, ઇલેક્ટ્રિક લોક, તમારી કારમાં ABS સિસ્ટમ વગેરે. - દરેક જગ્યાએ, મેકાટ્રોનિક્સ માત્ર ઉપયોગી નથી, પણ જરૂરી પણ છે. તે હવે દુર્લભ છે જ્યાં તમે મેન્યુઅલ કંટ્રોલ શોધી શકો છો, તે બધું એ હકીકત પર ઉકળે છે કે તમે ફિક્સેશન વિના બટન દબાવ્યું અથવા ફક્ત સેન્સરને સ્પર્શ કર્યું — તમને પરિણામ મળ્યું — આજે મેકાટ્રોનિક્સ શું છે તેનું આ કદાચ સૌથી પ્રાચીન ઉદાહરણ છે.

મેકાટ્રોનિક્સમાં સંકલન સ્તરોની વંશવેલો રેખાકૃતિ

એકીકરણનું પ્રથમ સ્તર મેકાટ્રોનિક ઉપકરણો અને તેમના તત્વો દ્વારા રચાય છે. એકીકરણનું બીજું સ્તર સંકલિત મેકાટ્રોનિક મોડ્યુલો દ્વારા રચાય છે. એકીકરણનું ત્રીજું સ્તર એકીકરણ મેકાટ્રોનિક મશીનો દ્વારા રચાય છે. એકીકરણનું ચોથું સ્તર મેકાટ્રોનિક મશીનોના સંકુલ દ્વારા રચાય છે. એકીકરણનું પાંચમું સ્તર મેકાટ્રોનિક મશીનો અને રોબોટ્સના સંકુલના એક એકીકરણ પ્લેટફોર્મ પર રચાય છે, જે ફરીથી ગોઠવી શકાય તેવી લવચીક ઉત્પાદન પ્રણાલીઓની રચના સૂચવે છે.

આજે, નીચેના ક્ષેત્રોમાં મેકાટ્રોનિક મોડ્યુલો અને સિસ્ટમોનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે:

• મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગ અને ઓટોમેશન સાધનો, મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગમાં તકનીકી પ્રક્રિયાઓ;

• ઔદ્યોગિક અને વિશેષ રોબોટિક્સ;

• ઉડ્ડયન અને અવકાશ તકનીક;

• લશ્કરી સાધનો, પોલીસ માટે વાહનો અને વિશેષ સેવાઓ;

• ઇલેક્ટ્રોનિક એન્જિનિયરિંગ અને ઝડપી પ્રોટોટાઇપિંગ સાધનો;

• ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગ (મોટર વ્હીલ ડ્રાઇવ મોડ્યુલ્સ, એન્ટી-લોક બ્રેક્સ, ઓટોમેટિક ટ્રાન્સમિશન, ઓટોમેટિક પાર્કિંગ સિસ્ટમ્સ);

• બિન-પરંપરાગત વાહનો (ઇલેક્ટ્રિક કાર, ઇલેક્ટ્રિક સાયકલ, વ્હીલચેર);

• ઓફિસ સાધનો (દા.ત. કોપિયર અને ફેક્સ મશીનો);

• કમ્પ્યુટર પેરિફેરલ્સ (દા.ત. પ્રિન્ટર, પ્લોટર્સ, સીડી-રોમ ડ્રાઇવ્સ);

• તબીબી અને રમતગમતના સાધનો (અપંગો માટે બાયોઇલેક્ટ્રિક અને એક્સોસ્કેલેટન પ્રોસ્થેસિસ, ટોનિંગ ટ્રેનર્સ, નિયંત્રિત ડાયગ્નોસ્ટિક કેપ્સ્યુલ્સ, મસાજર્સ, વગેરે);

• ઘરગથ્થુ ઉપકરણો (ધોવા, સીવણ, ડીશવોશર્સ, સ્વતંત્ર વેક્યૂમ ક્લીનર્સ);

• માઇક્રોમશીન્સ (દવા, બાયોટેકનોલોજી, સંચાર અને દૂરસંચાર માટે);

• નિયંત્રણ અને માપન ઉપકરણો અને મશીનો;

• એલિવેટર અને વેરહાઉસ સાધનો, હોટલ અને એરપોર્ટમાં સ્વચાલિત દરવાજા; ફોટો અને વિડિયો સાધનો (વિડિયોડિસ્ક પ્લેયર્સ, વિડિયો કેમેરા ફોકસિંગ ડિવાઇસ);

• જટિલ તકનીકી સિસ્ટમો અને પાઇલોટ્સના પ્રશિક્ષણ ઓપરેટરો માટે સિમ્યુલેટર;

• રેલ્વે પરિવહન (ટ્રેન નિયંત્રણ અને સ્થિરીકરણ સિસ્ટમો);

• ખોરાક, માંસ અને ડેરી ઉદ્યોગો માટે બુદ્ધિશાળી મશીનો;

• પ્રિન્ટીંગ મશીનો;

• શો ઉદ્યોગ માટે સ્માર્ટ ઉપકરણો, આકર્ષણો.

તદનુસાર, મેકાટ્રોનિક ટેક્નોલોજીવાળા કર્મચારીઓની જરૂરિયાત વધી રહી છે.