Un temporizador de levas o secuenciador de batería es un sistema electromecánico para controlar una secuencia de eventos de forma automática. Se asemeja a una caja de música con clavijas móviles que controlan interruptores eléctricos en lugar de notas musicales.
Un motor eléctrico acciona un eje en el que se encuentran dispuestas una serie de levas o un tambor con clavijas a lo largo de su superficie. Asociados a cada leva hay uno o más interruptores . El motor gira a una velocidad fija y el árbol de levas se acciona a través de una caja de cambios reductora de velocidad a una velocidad lenta conveniente. Las hendiduras o protuberancias en las levas hacen funcionar los interruptores en diferentes momentos. Mediante la disposición de las levas y los interruptores, se pueden crear secuencias complejas de apertura y cierre de interruptores. Los interruptores entonces hacen funcionar diferentes elementos del sistema controlado, por ejemplo, motores, válvulas, etc.
Un programador puede cambiar o reorganizar (reprogramar) las posiciones de las clavijas o levas. De forma muy similar a como las clavijas del cilindro de una caja de música activan las notas, en un secuenciador de batería, a medida que el tambor del secuenciador gira, las clavijas pasan por interruptores que activan los procesos de la máquina. La colocación de las clavijas a lo largo del cilindro determina qué interruptor a lo largo del tambor se activará. La posición de la clavija a lo largo de la circunferencia circular del tambor determina en qué punto del giro del tambor la clavija activará el interruptor. Al controlar el tiempo y la secuencia de los interruptores, el tambor realiza operaciones de conmutación repetitivas.
La mayoría de los temporizadores de levas utilizan un motor síncrono de red en miniatura para hacer girar el mecanismo a una velocidad constante y precisa. En ocasiones se ven temporizadores más complejos con dos motores.
Un secuenciador de tambor es un dispositivo de sincronización electromecánico reprogramable que se utiliza para activar interruptores eléctricos en secuencias repetitivas. Estos secuenciadores se utilizaban principalmente en aplicaciones industriales para permitir procesos de fabricación automatizados.
Los temporizadores de levas y los secuenciadores de tambor se utilizaban principalmente en máquinas industriales para controlar operaciones de secuenciación repetitivas. Los seguidores de levas a menudo operaban válvulas hidráulicas. Los temporizadores de levas en la industria fueron reemplazados con la introducción de los controladores lógicos programables (PLC), que ofrecen una mayor flexibilidad y funciones lógicas de control más complicadas. En productos de consumo como las lavadoras, fueron reemplazados por ASIC o microcontroladores .
El uso más común de los temporizadores de leva es en las lavadoras automáticas , donde se utilizan para controlar la secuencia de lavado según un patrón preprogramado. Están siendo reemplazados gradualmente por sistemas controlados por microprocesador , que tienen una mayor versatilidad y, por lo tanto, pueden responder más fácilmente a diversas reacciones.
Otro ejemplo es el uso en máquinas de pinball electromecánicas , donde el temporizador de leva también se conoce como "motor de puntuación".
El tipo más básico de temporizador de leva gira continuamente, lo que no es adecuado cuando es necesario esperar eventos que ocurren en momentos variables.
En el caso de los temporizadores de levas para lavadoras, es necesario esperar un tiempo variable (por ejemplo, esperar a que el depósito de agua se caliente hasta una temperatura preestablecida). Para ello, el motor de levas se somete al control de uno de sus interruptores . La secuencia del temporizador apaga el motor de levas y el motor se pone en marcha de nuevo mediante la señal del termostato cuando se alcanza la temperatura deseada.
Por lo general, los termostatos de las lavadoras tienen menos puntos de detección de temperatura fija que la cantidad de temperaturas de lavado utilizadas. Para temperaturas intermedias, el mecanismo de leva utiliza el método de detener y esperar para calentar hasta la temperatura más cercana a la deseada y luego utiliza solo un tiempo fijo del elemento calefactor para aumentar el agua hasta la temperatura deseada.
Algunos temporizadores de levas también tienen un modo de avance rápido, en el que al aplicar energía a un punto del controlador se produce un avance rápido del mecanismo. Esto se observa a menudo en los controladores de las lavadoras. El avance rápido se puede lograr moviendo los engranajes , lo que se puede activar por varios medios.
Utilizando retroalimentación y retardo de tiempo externo y otros circuitos sensoriales, es posible construir una máquina de estados electromecánica utilizando un temporizador de leva. Estos son comunes en las lavadoras , donde el temporizador de leva funciona en fases, pero también se detiene y espera señales externas como un sensor de nivel de llenado o un sensor de temperatura de calentamiento de agua .
Si bien aún son bastante populares, los temporizadores de levas son mecánicos y, por lo tanto, están sujetos a problemas de desgaste y confiabilidad. Su historial de confiabilidad sigue siendo bueno, pero siempre hay una cierta tasa de fallas con los contactos de interruptores mecánicos.
Los controladores electrónicos han reemplazado en gran medida a los temporizadores de levas en la mayoría de las aplicaciones, principalmente para reducir costos y también para maximizar las características del producto.
Los temporizadores de levas no tienen el mayor grado de flexibilidad que ofrecen los controladores basados en CPU. Además de ofrecer más variaciones en los programas de lavado, un controlador de lavadora basado en CPU puede responder a fallas, iniciar automáticamente ciclos de prueba, lo que reduce los costos de fabricación y proporcionar códigos de falla en el campo, lo que nuevamente reduce los costos de reparación y brinda información sobre las tasas y causas de fallas en el mundo real. Todo esto reduce los costos comerciales y de fabricación.