پروفیل سیلندرهای پنوماتیک

ساده نگه داشتن فرآیند مونتاژ همیشه یک راه هوشمند برای ساخت هر محصولی است. یکی از ساده ترین راه ها برای دستیابی به حرکت خطی یا چرخشی در حین مونتاژ، استفاده از محرک های پنوماتیکی است.
کری وبستر، مدیر راه حل های مهندسی PHD Inc.، خاطرنشان کرد: در مقایسه با محرک های الکتریکی و هیدرولیک، نصب ساده و هزینه کمتر دو مزیت اصلی محرک های پنوماتیکی است.خطوط متصل به لوازم جانبی.”
PHD 62 سال است که محرک‌های پنوماتیکی را می‌فروشد و بزرگترین پایگاه مشتریان آن تولیدکنندگان خودرو هستند. سایر مشتریان از صنایع کالاهای سفید، پزشکی، نیمه‌رسانا، بسته‌بندی و صنایع غذایی و آشامیدنی هستند.
به گفته وبستر، تقریباً 25 درصد از محرک های پنوماتیکی تولید شده توسط PHD سفارشی هستند. چهار سال پیش، این شرکت یک محرک سفارشی ایجاد کرد که می تواند به عنوان یک هد پیک آپ پنوماتیکی با گام ثابت برای تولید کنندگان ماشین های مونتاژ پزشکی استفاده شود.
وبستر توضیح داد: «وظیفه این هد انتخاب سریع و دقیق چندین قطعه و قرار دادن آن‌ها در ظرفی برای حمل و نقل است.»بسته به اندازه قطعه می تواند فاصله قطعات را از 10 میلی متر به 30 میلی متر تغییر دهد.
جابجایی اجسام از نقطه‌ای به نقطه‌ای با نیروی قوی یکی از تخصص‌های محرک‌های پنوماتیکی است، به همین دلیل است که پس از گذشت نزدیک به یک قرن از ظهور، هنوز اولین انتخاب برای جابه‌جایی ماشین‌ها در خطوط مونتاژ هستند. محرک‌های بادی همچنین به دلیل دوام و هزینه‌شان معروف هستند. -اثربخشی و تحمل اضافه بار. اکنون، جدیدترین فناوری سنجش، مهندسان را قادر می سازد تا عملکرد محرک را بهینه کرده و آن را در هر پلت فرم صنعتی اینترنت اشیا (IIoT) ادغام کنند.
در نیمه اول قرن بیستم، محرک‌های پنوماتیکی که در تولید استفاده می‌شد، مبتنی بر سیلندرهای تک اثره بودند که نیروی خطی ایجاد می‌کردند. با افزایش فشار در یک طرف، سیلندر در امتداد محور پیستون حرکت می‌کند و نیروی خطی ایجاد می‌کند. ارتجاعی به طرف دیگر پیستون ارائه می شود، پیستون به موقعیت اولیه خود باز می گردد.
کرت استول، یکی از بنیانگذاران Festo AG & Co، اولین سری سیلندرها را در اروپا، نوع AH تک اثره، با همکاری مهندسان کارمند در سال 1955 توسعه داد. به گفته مدیر محصول مایکل گوئلکر، این سیلندرها به بازار معرفی شدند. فعال کننده های پنوماتیکی از شرکت Festo Corp. و Fabco-Air.
به زودی پس از آن، سیلندرهای غیر قابل تعمیر با سوراخ کوچک و محرک‌های پنوماتیک پنکیک، و همچنین آنهایی که نیروی چرخشی ایجاد می‌کنند، راه‌اندازی شدند. استوانه جبران ناپذیر اورجینال لاین نامیده می شود و به محصول شاخص Bimba تبدیل شده و باقی می ماند.
سارا مانوئل، مدیر محصول محرک پنوماتیک بیمبا، گفت: «در آن زمان، تنها محرک پنوماتیکی موجود در بازار کمی دست و پا گیر و نسبتا گران بود. نیازی به نگهداری ندارددر ابتدا عمر سایش این عملگرها 1400 مایل بود.زمانی که در سال 2012 آنها را اصلاح کردیم، طول عمر آنها بیش از دو برابر شد و به 3000 مایل رسید.
PHD محرک سیلندر با سوراخ کوچک Tom Thumb را در سال 1957 معرفی کرد. امروزه، مانند آن زمان، این محرک از سیلندرهای استاندارد NFPA استفاده می کند که از چندین تامین کننده تجهیزات در دسترس و قابل تعویض هستند. همچنین دارای ساختار میله ای است که امکان خم شدن را فراهم می کند. جریان PHD. محصولات سیلندر کوچک دارای عملکرد بالایی در اکثر کاربردها هستند و ممکن است مجهز به میله های دوگانه، آب بندی با دمای بالا و سنسورهای انتهای ضربه باشند.
محرک پنکیک توسط آلفرد دبلیو اشمیت (بنیانگذار Fabco-Air) در اواخر دهه 1950 طراحی شد تا تقاضا برای سیلندرهای کوتاه، نازک و فشرده مناسب برای فضاهای تنگ را برآورده کند. این سیلندرها دارای ساختار میله پیستونی هستند که در به صورت تک بازیگری یا دو نقشی.
دومی از هوای فشرده برای نیرو دادن به حرکت کششی و حرکت پس‌کشی برای حرکت میله به جلو و عقب استفاده می‌کند. این آرایش سیلندر دو اثره را برای بارهای فشاری و کششی بسیار مناسب می‌کند. کاربردهای معمول شامل مونتاژ، خم کردن، بستن، تغذیه، شکل‌دهی است. ، بلند کردن، موقعیت یابی، فشار دادن، پردازش، مهر زدن، تکان دادن و مرتب سازی.
محرک دور سری M امرسون از یک میله پیستون از جنس استنلس استیل استفاده می کند و رزوه های غلتشی در هر دو انتهای میله پیستون تضمین می کند که اتصال میله پیستون بادوام است. عملکرد محرک مقرون به صرفه است، گزینه های نصب و استفاده های متنوعی را ارائه می دهد. ترکیبات مبتنی بر روغن برای پیش روانکاری برای دستیابی به طیف گسترده ای از عملکرد بدون نیاز به تعمیر و نگهداری.
اندازه منافذ از 0.3125 اینچ تا 3 اینچ است. حداکثر فشار هوای نامی محرک 250 psi است. به گفته جاش ادکینز، کارشناس محصول برای محرک های اتوماسیون ماشین امرسون، کاربردهای رایج شامل بستن و انتقال مواد از یک خط مونتاژ به خط دیگر است.
محرک‌های چرخشی در انواع قفسه و پینیون تک یا دوتایی، پره‌ای و اسپلاین مارپیچی موجود می‌باشند. این محرک‌ها عملکردهای مختلفی مانند تغذیه و جهت‌دهی قطعات، کارکرد ناودان‌ها یا مسیریابی پالت‌ها بر روی تسمه‌های نقاله را به طور قابل اعتماد انجام می‌دهند.
چرخش قفسه و پینیون حرکت خطی سیلندر را به حرکت چرخشی تبدیل می‌کند و برای کاربردهای دقیق و سنگین توصیه می‌شود. قفسه مجموعه‌ای از دندانه‌های چرخ دنده است که به پیستون سیلندر متصل می‌شود. هنگامی که پیستون حرکت می‌کند، قفسه به صورت خطی فشار داده می‌شود. ، و قفسه با دندانه های چرخ دنده دایره ای پینیون مش می شود و آن را مجبور به چرخش می کند.
محرک تیغه از یک موتور هوای ساده برای به حرکت درآوردن تیغه متصل به محور محرک چرخان استفاده می کند. هنگامی که فشار قابل توجهی به محفظه وارد می شود، منبسط می شود و تیغه را از طریق یک قوس تا 280 درجه حرکت می دهد تا زمانی که با یک مانع ثابت مواجه شود. چرخش معکوس با معکوس کردن فشار هوا در ورودی و خروجی.
بدنه چرخان اسپلاین مارپیچی (یا کشویی) از یک پوسته استوانه‌ای، یک شفت و یک آستین پیستون تشکیل شده است. انتقال مارپیچی مانند گیربکس قفسه‌ای و پینیون، برای تبدیل حرکت خطی پیستون به چرخش شفت بر مفهوم عملکرد چرخ دنده‌های اسپلاین متکی است.
سایر انواع محرک ها عبارتند از هدایت شونده، فرار، چند حالته، بدون میله، ترکیبی و حرفه ای. ویژگی محرک پنوماتیک هدایت شونده این است که میله راهنما به موازات میله پیستون روی صفحه یوغی نصب می شود.
این میله‌های راهنما خمش میله، خمش پیستون و سایش ناهموار آب‌بند را کاهش می‌دهند. آنها همچنین پایداری می‌کنند و از چرخش جلوگیری می‌کنند، در حالی که بارهای جانبی بالا را تحمل می‌کنند.
فرانکو استفان، مدیر بازاریابی Emerson Machine Automation، می‌گوید: «تولیدکنندگان برای کاربردهای مختلفی که نیاز به استحکام و دقت دارند، محرک‌های هدایت شونده می‌خواهند».یک مثال رایج، هدایت پیستون محرک برای حرکت دقیق به جلو و عقب روی میز کشویی است. محرک های هدایت شونده همچنین نیاز به راهنماهای خارجی در ماشین آلات را کاهش می دهند.
سال گذشته فستو سری اسلایدهای پنوماتیکی مینیاتوری DGST را با سیلندرهای راهنما دوگانه معرفی کرد. این ریل های کشویی یکی از جمع و جورترین ریل های کشویی موجود در بازار هستند و برای جابجایی دقیق، نصب پرس، انتخاب و مکان، و الکترونیک و سبک طراحی شده اند. کاربردهای مونتاژ. هفت مدل برای انتخاب وجود دارد، با محموله تا 15 پوند و طول سکته مغزی تا 8 اینچ. درایو دو پیستونی بدون نیاز به تعمیر و نگهداری و راهنمای بلبرینگ چرخشی با ظرفیت بالا می تواند 34 تا 589 نیوتن قدرت را در اختیار شما قرار دهد. فشار 6 بار. همان استاندارد سنسورهای بافر و مجاورت است، آنها از ردپای اسلاید تجاوز نخواهند کرد.
محرک‌های فرار پنوماتیکی برای جداسازی و رها کردن قطعات جداگانه از قیف‌ها، نوار نقاله‌ها، کاسه‌های فیدر ارتعاشی، ریل‌ها و مجلات ایده‌آل هستند. وبستر گفت این فرار دارای تنظیمات تک اهرمی و دو اهرمی است و برای تحمل بارهای جانبی بالا طراحی شده‌اند. در چنین کاربردهایی رایج است. برخی از مدل ها مجهز به سوئیچ برای اتصال آسان با دستگاه های کنترل الکترونیکی مختلف هستند.
گوئلکر خاطرنشان کرد که دو نوع محرک پنوماتیک چند موقعیتی موجود است و هر دوی آنها سنگین هستند. نوع اول شامل دو سیلندر مستقل اما متصل با میله های پیستونی است که در جهات مخالف امتداد دارند و تا چهار موقعیت متوقف می شوند.
نوع دیگر با 2 تا 5 سیلندر چند مرحله ای که به صورت سری و با طول کورس های مختلف متصل شده اند مشخص می شود. فقط یک میله پیستون قابل مشاهده است و در یک جهت به موقعیت های مختلف حرکت می کند.
محرک های خطی بدون میله، محرک های پنوماتیکی هستند که در آنها نیرو از طریق یک اتصال عرضی به پیستون منتقل می شود. این اتصال یا به صورت مکانیکی از طریق یک شیار در لوله پروفیل متصل می شود، یا به صورت مغناطیسی از طریق یک لوله پروفیل بسته متصل می شود. برخی از مدل ها حتی ممکن است از رک و پینیون استفاده کنند. سیستم ها یا چرخ دنده ها برای انتقال نیرو.
یکی از مزیت های این محرک ها این است که نسبت به سیلندرهای میله پیستون مشابه به فضای نصب بسیار کمتری نیاز دارند. مزیت دیگر این است که محرک می تواند بار را در طول حرکت سیلندر هدایت و پشتیبانی کند و آن را به انتخابی هوشمند برای کاربردهای کورس طولانی تر تبدیل می کند.
محرک ترکیبی حرکت خطی و چرخش محدود را فراهم می کند و شامل وسایل و وسایل است. سیلندر گیره به طور مستقیم قطعه کار را از طریق عنصر گیره پنوماتیکی یا به طور خودکار و مکرر از طریق مکانیسم حرکت می بندد.
در حالت غیرفعال، عنصر گیره بالا می‌آید و از محل کار خارج می‌شود. هنگامی که قطعه کار جدید قرار گرفت، تحت فشار قرار می‌گیرد و دوباره به آن متصل می‌شود. با استفاده از سینماتیک، می‌توان با مصرف انرژی کم به نیروی ماندگاری بسیار بالایی دست یافت.
گیره های پنوماتیکی قطعات را به صورت موازی یا زاویه ای گیره، قرار داده و حرکت می دهند. مهندسان اغلب آنها را با برخی دیگر از اجزای پنوماتیک یا الکترونیکی ترکیب می کنند تا یک سیستم انتخاب و جاسازی بسازند. برای مدت طولانی، شرکت های نیمه هادی از جیگ های پنوماتیک کوچک برای کار با ترانزیستورهای دقیق استفاده می کردند. ریزتراشه ها، در حالی که خودروسازان از جیگ های بزرگ قدرتمند برای حرکت دادن کل موتور خودرو استفاده کرده اند.
نه دستگاه از سری Pneu-Connect PHD مستقیماً به درگاه‌های ابزار ربات مشترک روبات یونیورسال متصل می‌شوند. همه مدل‌ها دارای یک دریچه کنترل جهت پنوماتیک داخلی برای باز کردن و بستن فیکسچر هستند. نرم‌افزار URCap راه‌اندازی ساده و بصری فیکسچر را فراهم می‌کند.
این شرکت همچنین کیت Pneu-ConnectX2 را ارائه می‌کند که می‌تواند دو گیره پنوماتیکی را برای افزایش انعطاف‌پذیری کاربرد به هم متصل کند. این کیت‌ها شامل دو گیره GRH (با سنسورهای آنالوگ که بازخورد موقعیت فک را ارائه می‌دهند)، دو گیره GRT یا یک گریپر GRT و یک گیره GRH. هر کیت دارای قابلیت Freedrive است که می تواند برای موقعیت یابی و برنامه ریزی آسان به یک ربات مشترک متصل شود.
هنگامی که سیلندرهای استاندارد نمی توانند یک یا چند کار را برای یک برنامه خاص انجام دهند، کاربران نهایی باید استفاده از سیلندرهای ویژه مانند بار استاپ و سینوسی را در نظر بگیرند. سیلندر توقف بار معمولاً به یک ضربه گیر صنعتی هیدرولیک مجهز است که برای متوقف کردن انتقال استفاده می شود. این سیلندرها برای نصب عمودی و افقی مناسب هستند.
در مقایسه با سیلندرهای پنوماتیک سنتی، سیلندرهای سینوسی می توانند سرعت، شتاب و کاهش سرعت سیلندرها را برای حمل اجسام دقیق کنترل کنند. این کنترل به دلیل وجود دو شیار روی هر نیزه بافر است که منجر به شتاب یا کاهش تدریجی اولیه می شود. انتقال صاف به عملیات با سرعت کامل
سازندگان به طور فزاینده‌ای از سوئیچ‌ها و حسگرهای موقعیت برای نظارت دقیق‌تر عملکرد محرک استفاده می‌کنند. با نصب سوئیچ موقعیت، می‌توان سیستم کنترل را طوری پیکربندی کرد که زمانی که سیلندر به موقعیت باز یا جمع‌شده برنامه‌ریزی‌شده مطابق انتظار نمی‌رسد، هشدار ایجاد کند.
سوئیچ های اضافی را می توان برای تعیین زمان رسیدن محرک به موقعیت متوسط ​​و زمان اجرای اسمی هر حرکت مورد استفاده قرار داد. این اطلاعات می تواند اپراتور را از خرابی قریب الوقوع قبل از وقوع یک شکست کامل مطلع کند.
سنسور موقعیت تأیید می کند که موقعیت اولین مرحله اقدام تکمیل شده است، و سپس وارد مرحله دوم می شود. این کارکرد مداوم را تضمین می کند، حتی اگر عملکرد تجهیزات و سرعت در طول زمان تغییر کند.
ادکینز گفت: «ما عملکردهای حسگر را بر روی محرک ها برای کمک به شرکت ها برای پیاده سازی IIoT در کارخانه های خود ارائه می دهیم.» کاربران نهایی اکنون به داده های حیاتی برای نظارت بهتر بر محرک و بهینه سازی عملکرد آن دسترسی دارند.این داده ها از سرعت و شتاب گرفته تا دقت موقعیت، زمان چرخه و کل مسافت طی شده را شامل می شود.دومی به شرکت کمک می کند تا عمر آب بندی باقی مانده محرک را بهتر تعیین کند.
سنسورهای مجاورت مغناطیسی ST4 و ST6 امرسون را می توان به راحتی در محرک های پنوماتیکی مختلف ادغام کرد. طراحی جمع و جور سنسور امکان استفاده از آن را در فضاهای تنگ و تاسیسات تعبیه شده فراهم می کند. محفظه ناهموار استاندارد است و دارای LED برای نشان دادن وضعیت خروجی است.
پلتفرم فناوری IntelliSense Bimba حسگرها، سیلندرها و نرم افزار را برای ارائه داده های عملکرد در زمان واقعی برای تجهیزات پنوماتیک استاندارد خود ترکیب می کند. این داده ها امکان نظارت دقیق بر اجزای جداگانه را فراهم می کند و بینش لازم را برای حرکت از تعمیرات اضطراری به ارتقاء فعال در اختیار کاربران قرار می دهد.
جرمی کینگ، مدیر محصول فناوری سنجش Bimba، گفت که هوشمندی این پلتفرم در ماژول رابط حسگر از راه دور (SIM) نهفته است که می تواند به راحتی از طریق لوازم جانبی پنوماتیک به سیلندر متصل شود. سیم کارت از جفت حسگرها برای ارسال داده ها (از جمله سیلندر) استفاده می کند. شرایط، زمان سفر، پایان سفر، فشار و دما) به PLC برای هشدار و کنترل اولیه. در همان زمان، سیم کارت اطلاعات بلادرنگ را به رایانه شخصی یا دروازه داده IntelliSense ارسال می کند. این دومی به مدیران اجازه می دهد از راه دور به داده ها دسترسی داشته باشند. برای تجزیه و تحلیل
گوئلکر گفت که پلتفرم VTEM فستو می تواند به کاربران نهایی در پیاده سازی سیستم های مبتنی بر IIoT کمک کند. این پلت فرم مدولار و قابل تنظیم مجدد برای شرکت هایی طراحی شده است که دسته های کوچک و محصولات با چرخه عمر کوتاه تولید می کنند. همچنین استفاده از ماشین، کارایی انرژی و انعطاف پذیری بالایی را فراهم می کند.
دریچه های دیجیتال در پلت فرم بر اساس ترکیب های مختلف برنامه های حرکتی قابل دانلود، عملکردها را تغییر می دهند. اجزای دیگر شامل پردازنده های یکپارچه، ارتباطات اترنت، ورودی های الکتریکی برای کنترل سریع برنامه های خاص آنالوگ و دیجیتال، و سنسورهای فشار و دما یکپارچه برای تجزیه و تحلیل داده ها هستند.
جیم سردبیر ارشد ASSEMBLY است و بیش از 30 سال تجربه ویرایش دارد. قبل از پیوستن به ASSEMBLY، کامیلو سردبیر PM Engineer، Association for Facilities Engineering Journal و Milling Journal بود. جیم دارای مدرک زبان انگلیسی از دانشگاه DePaul است.
محتوای حمایت‌شده بخش ویژه پولی است که در آن شرکت‌های صنعتی محتوای غیرتجاری با کیفیت بالا و عینی پیرامون موضوعات مورد علاقه مخاطبان ASSEMBLY ارائه می‌کنند. تمام محتوای حمایت‌شده توسط شرکت‌های تبلیغاتی ارائه می‌شود. علاقه‌مند به شرکت در بخش محتوای حمایت‌شده ما هستید؟ لطفاً با نماینده محلی خود تماس بگیرید
در این وبینار، با فناوری رباتیک مشارکتی آشنا خواهید شد که تخصیص خودکار را به شیوه ای کارآمد، ایمن و قابل تکرار امکان پذیر می کند.
بر اساس سری موفقیت آمیز Automation 101، این سخنرانی به بررسی "چگونگی" و "دلیل" تولید از دیدگاه تصمیم گیرندگان امروزی که رباتیک و تولید را در تجارت خود ارزیابی می کنند، می پردازد.