Profilet për cilindra Pneumatikë

Mbajtja e thjeshtë e procesit të montimit është gjithmonë një mënyrë e zgjuar për të bërë çdo produkt. Një nga mënyrat më të lehta për të arritur lëvizje lineare ose rrotulluese gjatë montimit është përdorimi i aktivizuesve pneumatikë.
Carey Webster, Menaxher i Zgjidhjeve Inxhinierike të PHD Inc., theksoi: "Krahasuar me aktivizuesit elektrikë dhe hidraulikë, instalimi i thjeshtë dhe kostoja më e ulët janë dy avantazhet kryesore të aktivizuesve pneumatikë."Linjat e lidhura me aksesorët.”
PHD ka shitur aktivizues pneumatikë për 62 vjet dhe baza e saj më e madhe e klientëve janë prodhuesit e automobilave. Klientë të tjerë vijnë nga industritë e produkteve të bardha, mjekësore, gjysmëpërçuese, paketimi dhe ushqimore dhe pijesh.
Sipas Webster, afërsisht 25% e aktivizuesve pneumatikë të prodhuar nga PHD janë bërë me porosi. Katër vjet më parë, kompania krijoi një aktivizues me porosi që mund të përdoret si një kokë ngritjeje pneumatike me hapje fikse për prodhuesit e makinerive të montimit mjekësor.
"Funksioni i kësaj koke është të zgjedhë dhe vendosë me shpejtësi dhe saktësi shumë pjesë, dhe më pas t'i vendosë në një enë për transport," shpjegoi Webster. "Koka e marrjes është montuar në bazën e makinës së prodhimit të pjesëve.Mund të ndryshojë hapësirën e pjesëve nga 10 mm në 30 mm, në varësi të madhësisë së pjesës.”
Lëvizja e objekteve nga pika në pikë me forcë të fortë është një nga specialitetet e aktivizuesve pneumatikë, për këtë arsye ata janë ende zgjedhja e parë për lëvizjen e makinerive në linjat e montimit gati një shekull pas ardhjes së tyre. Aktivizuesit pneumatikë janë gjithashtu të njohur për qëndrueshmërinë, koston e tyre -efektiviteti dhe toleranca e mbingarkesës. Tani, teknologjia më e fundit e sensorit u mundëson inxhinierëve të optimizojnë performancën e aktivizuesit dhe ta integrojnë atë në çdo platformë Industriale Internet of Things (IIoT).
Në gjysmën e parë të shekullit të 20-të, aktivizuesit pneumatikë të përdorur në prodhim bazoheshin në cilindra me një veprim që gjeneronin forcë lineare. Ndërsa presioni në njërën anë rritet, cilindri lëviz përgjatë boshtit të pistonit, duke gjeneruar një forcë lineare. elasticiteti sigurohet në anën tjetër të pistonit, pistoni kthehet në pozicionin e tij origjinal.
Kurt Stoll, bashkëthemelues i Festo AG & Co., zhvilloi serinë e parë të cilindrave në Evropë, tipin AH me një veprim, në bashkëpunim me inxhinierët punonjës në vitin 1955. Sipas menaxherit të produktit Michael Guelker, këta cilindra u prezantuan në tregtoni vitin e ardhshëm.Aktivizuesit pneumatikë nga Festo Corp. dhe Fabco-Air.
Menjëherë pas kësaj, u hodhën në treg cilindra të pariparueshëm me vrima të vogla dhe aktivizues pneumatikë petullash, si dhe ata që gjenerojnë forcë rrotulluese. i quajtur cilindër i pariparueshëm i linjës origjinale, është bërë dhe mbetet produkti kryesor i Bimba.
"Në atë kohë, i vetmi aktivizues pneumatik në treg ishte pak i rëndë dhe relativisht i shtrenjtë," tha Sarah Manuel, menaxherja e produkteve të aktivizuesit pneumatik të Bimba. "I pariparueshëm ka një trup universal të rrumbullakët, i cili është më i lirë, ka të njëjtën jetëgjatësi dhe funksionon. nuk kërkon mirëmbajtje.Fillimisht, jeta e konsumimit të këtyre aktivizuesve ishte 1400 milje.Kur i modifikuam në vitin 2012, jetëgjatësia e tyre u dyfishua në 3000 milje.
PHD prezantoi aktivizuesin e cilindrave me hapje të vogël Tom Thumb në 1957. Sot, si në atë kohë, aktivizuesi përdor cilindra standarde NFPA, të cilët janë të disponueshëm dhe të këmbyeshëm nga furnizues të shumtë pajisjesh. Ai gjithashtu përmban një strukturë shufra lidhëse që lejon përkuljen. Rryma e PHD Produktet me cilindra me hapje të vogël kanë performancë të lartë në shumicën e aplikacioneve dhe mund të pajisen me shufra të dyfishtë, vula me temperaturë të lartë dhe sensorë të fundit të goditjes.
Aktivizuesi Pancake u projektua nga Alfred W. Schmidt (themeluesi i Fabco-Air) në fund të viteve 1950 për të përmbushur kërkesën për cilindra me lëvizje të shkurtër, të hollë dhe kompakt të përshtatshëm për hapësira të ngushta. Këta cilindra kanë një strukturë shufra pistoni që funksionon në mënyrë me një veprim ose me dy veprim.
Ky i fundit përdor ajrin e kompresuar për të fuqizuar goditjen e zgjatjes dhe goditjen e tërheqjes për të lëvizur shufrën përpara dhe mbrapa. Ky rregullim e bën cilindrin me veprim të dyfishtë shumë të përshtatshëm për ngarkesa me shtytje dhe tërheqje. Aplikimet e zakonshme përfshijnë montimin, përkuljen, shtrëngimin, ushqimin, formimin , ngritja, pozicionimi, shtypja, përpunimi, stampimi, tundja dhe renditja.
Aktivizuesi i rrumbullakët i serisë M të Emerson miraton një shufër pistoni prej çeliku inoks dhe fijet rrotulluese në të dy skajet e shufrës së pistonit sigurojnë që lidhja e shufrës së pistonit të jetë e qëndrueshme. Aktivizuesi është me kosto efektive për t'u përdorur, ofron një shumëllojshmëri opsionesh montimi dhe përdorimesh Komponime me bazë vaji për vajosje paraprake për të arritur një gamë të gjerë të performancës pa mirëmbajtje.
Madhësia e poreve varion nga 0,3125 inç në 3 inç. Presioni maksimal i vlerësuar i ajrit të aktivizuesit është 250 psi. Sipas Josh Adkins, ekspert i produktit për Emerson Machine Automation Actuators, aplikimet e zakonshme përfshijnë shtrëngimin dhe transferimin e materialeve nga një linjë montimi në tjetrën.
Aktivizuesit rrotullues janë të disponueshëm në versionet me raft dhe pinion të vetëm ose të dyfishtë, me fletë dhe spirale. Këta aktivizues kryejnë me besueshmëri funksione të ndryshme si ushqimi dhe orientimi i pjesëve, operimi i kanaleve ose kalimi i paletave në rripat transportues.
Rrotullimi i raftit dhe pinionit konverton lëvizjen lineare të cilindrit në lëvizje rrotulluese dhe rekomandohet për aplikime të sakta dhe të rënda. Rafti është një grup dhëmbësh ingranazhesh me shtytje të lidhur me pistonin e cilindrit. Kur pistoni lëviz, rafti shtyhet në mënyrë lineare , dhe rafti lidhet me dhëmbët e ingranazhit rrethor të pinionit, duke e detyruar atë të rrotullohet.
Aktivizuesi i tehut përdor një motor të thjeshtë ajri për të drejtuar tehun e lidhur me boshtin lëvizës rrotullues. Kur ushtrohet presion i konsiderueshëm në dhomë, ai zgjerohet dhe lëviz tehun përmes një harku deri në 280 gradë derisa të ndeshet me një pengesë fikse. Rrotullimi i kundërt duke e kthyer presionin e ajrit në hyrje dhe dalje.
Trupi rrotullues i splinës spirale (ose rrëshqitëse) përbëhet nga një guaskë cilindrike, një bosht dhe një mëngë pistoni. Ashtu si transmisioni i raftit dhe i pinionit, transmetimi spirale mbështetet në konceptin e funksionimit të marsheve spine për të kthyer lëvizjen lineare të pistonit në rrotullim të boshtit.
Llojet e tjera të aktivizuesit përfshijnë të drejtuar, escapement, me shumë pozicione, pa shufër, të kombinuar dhe profesional. Veçori e aktivizuesit pneumatik të drejtuar është se shufra udhëzuese është montuar në pllakën e zgjedhës, paralelisht me shufrën e pistonit.
Këto shufra udhëzuese reduktojnë lakimin e shufrës, përkuljen e pistonit dhe konsumimin e pabarabartë të vulës. Ato gjithashtu ofrojnë stabilitet dhe parandalojnë rrotullimin, ndërkohë që i rezistojnë ngarkesave të larta anësore. Modelet mund të jenë me madhësi standarde ose kompakte, por në përgjithësi, ato janë aktivizues të rëndë që ofrojnë përsëritshmëri.
Franco Stephan, Drejtor Marketingu i Emerson Machine Automation, tha: "Prodhuesit duan aktivizues të drejtuar për aplikacione të ndryshme që kërkojnë qëndrueshmëri dhe saktësi."Një shembull i zakonshëm është drejtimi i pistonit të aktivizuesit për të lëvizur me saktësi mbrapa dhe mbrapa në një tavolinë rrëshqitëse. Aktivizuesit e drejtuar gjithashtu zvogëlojnë nevojën për udhëzues të jashtëm në makineri."
Vitin e kaluar, Festo prezantoi serinë DGST të rrëshqitjeve pneumatike në miniaturë me cilindra me udhëzues të dyfishtë. Këto shina rrëshqitëse janë një nga shinat rrëshqitëse më kompakte në treg dhe janë të dizajnuara për trajtim preciz, montim shtypi, vendosje dhe elektronikë dhe dritë Aplikacionet e montimit. Ka shtatë modele për të zgjedhur, me ngarkesë deri në 15 paund dhe gjatësi goditjeje deri në 8 inç. Makina me dy piston pa mirëmbajtje dhe udhëzuesi i mbajtësit të topit riqarkullues me kapacitet të lartë mund të sigurojë 34 deri në 589 Njuton fuqi në një presion prej 6 bar. I njëjti standard janë sensorët e tamponit dhe të afërsisë, ata nuk do të kalojnë gjurmën e rrëshqitjes.
Aktivizuesit pneumatikë të arratisjes janë ideale për ndarjen dhe çlirimin e pjesëve individuale nga pleshtat, shiritat, tasat ushqyes vibrues, shinat dhe revistat.Webster tha se arratisja ka konfigurime me një levë dhe me dy leva dhe ato janë projektuar për t'i bërë ballë ngarkesave të larta anësore, të cilat janë të zakonshme në aplikime të tilla.Disa modele janë të pajisura me çelësa për lidhje të lehtë me pajisje të ndryshme të kontrollit elektronik.
Guelker vuri në dukje se ekzistojnë dy lloje të aktivizuesve pneumatikë me shumë pozicione të disponueshme dhe të dy janë të rëndë. Lloji i parë përbëhet nga dy cilindra të pavarur por të lidhur me shufra pistoni që shtrihen në drejtime të kundërta dhe ndalojnë deri në katër pozicione.
Lloji tjetër karakterizohet nga 2 deri në 5 cilindra me shumë shkallë të lidhur në seri dhe me gjatësi të ndryshme goditjeje. Vetëm një shufër pistoni është e dukshme dhe lëviz në një drejtim në pozicione të ndryshme.
Aktivizuesit linearë pa shufër janë aktivizues pneumatikë në të cilët fuqia transmetohet te pistoni përmes një lidhjeje tërthore. Kjo lidhje ose lidhet mekanikisht përmes një brazdë në tytën e profilit, ose lidhet magnetikisht përmes një fuçie me profil të mbyllur. Disa modele mund të përdorin edhe raft dhe shtyllë sistemet ose ingranazhet për transmetimin e fuqisë.
Një avantazh i këtyre aktivizuesve është se ata kërkojnë shumë më pak hapësirë ​​instalimi sesa cilindra të ngjashëm me shufra pistoni. Një përfitim tjetër është se aktivizuesi mund të drejtojë dhe mbështesë ngarkesën gjatë gjithë gjatësisë së goditjes së cilindrit, duke e bërë atë një zgjedhje të zgjuar për aplikime me goditje më të gjata.
Aktivizuesi i kombinuar siguron lëvizje lineare dhe rrotullim të kufizuar, dhe përfshin pajisje dhe pajisje. Cilindri shtrëngues e lidh drejtpërdrejt pjesën e punës përmes elementit shtrëngues pneumatik ose automatikisht dhe në mënyrë të përsëritur përmes mekanizmit të lëvizjes.
Në gjendje joaktive, elementi shtrëngues ngrihet dhe lëkundet jashtë zonës së punës. Pasi pjesa e re e punës të pozicionohet, ajo është nën presion dhe ribashkohet. Duke përdorur kinematikën, mund të arrihet një forcë shumë e lartë mbajtëse me konsum të ulët energjie.
Kapëset pneumatike shtrëngojnë, pozicionojnë dhe lëvizin pjesët në lëvizje paralele ose këndore. Inxhinierët shpesh i kombinojnë ato me disa komponentë të tjerë pneumatikë ose elektronikë për të ndërtuar një sistem të marrjes dhe vendosjes. Për një kohë të gjatë, kompanitë gjysmëpërçuese kanë përdorur pajisje të vogla pneumatike për të trajtuar transistorët preciz dhe mikroçipe, ndërsa prodhuesit e makinave kanë përdorur pajisje të fuqishme të mëdha për të lëvizur motorë të tërë makinash.
Nëntë pajisjet e serisë Pneu-Connect të PHD janë të lidhura drejtpërdrejt me portat e veglave të robotit bashkëpunues Universal Robots. Të gjitha modelet kanë një valvul kontrolli drejtimi pneumatik të integruar për hapjen dhe mbylljen e pajisjes. Softueri UrCap ofron konfigurim intuitiv dhe të thjeshtë të pajisjes.
Kompania ofron gjithashtu kompletin Pneu-ConnectX2, i cili mund të lidhë dy kapëse pneumatike për të rritur fleksibilitetin e aplikimit. Këto komplete përfshijnë dy kapëse GRH (me sensorë analogë që ofrojnë reagimin e pozicionit të nofullës), dy kapëse GRT ose një kapëse GRT dhe një kapëse GRH. Çdo komplet përfshin funksionalitetin Freedrive, i cili mund të lidhet me një robot bashkëpunues për pozicionim dhe programim të lehtë.
Kur cilindrat standardë nuk mund të kryejnë një ose më shumë detyra për një aplikim specifik, përdoruesit përfundimtarë duhet të konsiderojnë përdorimin e cilindrave të posaçëm, të tillë si ndalimi i ngarkesës dhe sinusi. Cilindri i ndalimit të ngarkesës zakonisht është i pajisur me një amortizues industrial hidraulik, i cili përdoret për të ndaluar transmetimin ngarkoni butësisht dhe pa rikthim. Këta cilindra janë të përshtatshëm për instalim vertikal dhe horizontal.
Krahasuar me cilindrat tradicionalë pneumatikë, cilindrat sinusoidë mund të kontrollojnë më mirë shpejtësinë, nxitimin dhe ngadalësimin e cilindrave për të transportuar objekte precize. Ky kontroll është për shkak të dy brazdave në secilën shtizë tampon, duke rezultuar në një nxitim ose ngadalësim fillestar më gradual, dhe një kalim i qetë në funksionimin me shpejtësi të plotë.
Prodhuesit po përdorin gjithnjë e më shumë çelsat e pozicionit dhe sensorët për të monitoruar më saktë performancën e aktivizuesit. Duke instaluar një çelës pozicioni, sistemi i kontrollit mund të konfigurohet që të shkaktojë një paralajmërim kur cilindri nuk arrin pozicionin e programuar të zgjatur ose të tërhequr siç pritej.
Ndërprerësit shtesë mund të përdoren për të përcaktuar se kur aktivizuesi arrin pozicionin e ndërmjetëm dhe kohën nominale të ekzekutimit të çdo lëvizjeje. Ky informacion mund të informojë operatorin për një dështim të afërt përpara se të ndodhë një dështim i plotë.
Sensori i pozicionit konfirmon që pozicioni i hapit të parë të veprimit është përfunduar dhe më pas hyn në hapin e dytë. Kjo siguron funksionalitet të vazhdueshëm, edhe nëse performanca dhe shpejtësia e pajisjes ndryshojnë me kalimin e kohës.
"Ne ofrojmë funksione sensori në aktivizues për të ndihmuar kompanitë të zbatojnë IIoT në fabrikat e tyre," tha Adkins. "Përdoruesit përfundimtarë tani kanë akses në të dhënat kritike për të monitoruar më mirë aktivizuesin dhe për të optimizuar performancën e tij.Këto të dhëna variojnë nga shpejtësia dhe nxitimi deri te saktësia e pozicionit, koha e ciklit dhe distanca totale e përshkuar.Kjo e fundit ndihmon kompaninë të përcaktojë më mirë jetëgjatësinë e mbetur të vulës së aktivizuesit.”
Sensorët e afërsisë magnetike të Emerson ST4 dhe ST6 mund të integrohen lehtësisht në aktivizues të ndryshëm pneumatikë. Dizajni kompakt i sensorit e lejon atë të përdoret në hapësira të ngushta dhe instalime të ngulitura. Strehimi i fortë është standard, me LED për të treguar statusin e daljes.
Platforma e teknologjisë IntelliSense e Bimba kombinon sensorë, cilindra dhe softuer për të ofruar të dhëna të performancës në kohë reale për pajisjet e saj standarde pneumatike. Këto të dhëna lejojnë monitorimin nga afër të komponentëve individualë dhe u ofrojnë përdoruesve njohuritë që u nevojiten për të kaluar nga riparimet emergjente në përmirësimet proaktive.
Jeremy King, menaxher produkti i teknologjisë së sensorit Bimba, tha se inteligjenca e platformës qëndron në modulin e ndërfaqes së sensorit në distancë (SIM), i cili mund të lidhet lehtësisht me cilindrin përmes aksesorëve pneumatikë. SIM përdor çifte sensorë për të dërguar të dhëna (përfshirë cilindrin kushtet, koha e udhëtimit, fundi i udhëtimit, presioni dhe temperatura) në PLC për paralajmërim dhe kontroll të hershëm. Në të njëjtën kohë, SIM dërgon informacion në kohë reale në PC ose në portën e të dhënave IntelliSense. Kjo e fundit lejon menaxherët të kenë qasje në distancë të të dhënave për analizë.
Guelker tha se platforma VTEM e Festo-s mund t'i ndihmojë përdoruesit fundorë të zbatojnë sisteme të bazuara në IIoT. Platforma modulare dhe e rikonfigurueshme është projektuar për kompanitë që prodhojnë grupe të vogla dhe produkte me ciklin e shkurtër të jetës. Ajo gjithashtu siguron përdorim të lartë të makinerive, efikasitet të energjisë dhe fleksibilitet.
Valvulat dixhitale në platformë ndryshojnë funksionet bazuar në kombinime të ndryshme të aplikacioneve të lëvizjes që shkarkohen. Komponentët e tjerë përfshijnë procesorë të integruar, komunikime Ethernet, hyrje elektrike për kontroll të shpejtë të aplikacioneve specifike analoge dhe dixhitale dhe sensorë të integruar të presionit dhe temperaturës për analizën e të dhënave.
Jim është redaktor i vjetër në ASSEMBLY dhe ka më shumë se 30 vjet përvojë redaktimi. Përpara se t'i bashkohej ASSEMBLY, Camillo ishte redaktor i PM Engineer, Association for Facilities Engineering Journal dhe Milling Journal. Jim ka një diplomë në anglisht nga Universiteti DePaul.
Përmbajtja e sponsorizuar është një pjesë e veçantë me pagesë në të cilën kompanitë e industrisë ofrojnë përmbajtje jo-komerciale me cilësi të lartë dhe objektive rreth temave që janë me interes për audiencën e ASSEMBLY. E gjithë përmbajtja e sponsorizuar ofrohet nga kompani reklamuese. Jeni të interesuar të merrni pjesë në seksionin tonë të përmbajtjes së sponsorizuar? Ju lutemi kontaktoni përfaqësuesin tuaj lokal.
Në këtë webinar, do të mësoni rreth teknologjisë së robotikës bashkëpunuese, e cila mundëson shpërndarjen automatike në një mënyrë efikase, të sigurt dhe të përsëritshme.
Mbi bazën e serisë së suksesshme Automation 101, ky leksion do të eksplorojë "si" dhe "arsye" e prodhimit nga këndvështrimi i vendimmarrësve të sotëm që vlerësojnë robotikën dhe prodhimin në biznesin e tyre.