Udržiavanie jednoduchého procesu montáže je vždy šikovný spôsob výroby akéhokoľvek produktu. Jedným z najjednoduchších spôsobov, ako dosiahnuť lineárny alebo rotačný pohyb počas montáže, je použitie pneumatických pohonov.
Carey Webster, manažér technických riešení spoločnosti PHD Inc., zdôraznil: „V porovnaní s elektrickými a hydraulickými pohonmi sú dve hlavné výhody pneumatických pohonov jednoduchá inštalácia a nižšie náklady.“Linky spojené s príslušenstvom.“
PHD predáva pneumatické pohony už 62 rokov a jej najväčšou zákazníckou základňou sú výrobcovia automobilov. Ďalší zákazníci pochádzajú z oblasti bielej techniky, medicíny, polovodičov, obalov a potravinárskeho a nápojového priemyslu.
Podľa Webstera je približne 25 % pneumatických pohonov vyrábaných spoločnosťou PHD vyrobených na zákazku. Pred štyrmi rokmi spoločnosť vytvorila pohon na mieru, ktorý sa dá použiť ako pneumatická zberná hlava s pevným sklonom pre výrobcov lekárskych montážnych strojov.
„Funkciou tejto hlavy je rýchlo a presne vybrať a umiestniť viacero dielov a potom ich vložiť do kontajnera na prepravu,“ vysvetlil Webster.“ Zberná hlava je namontovaná na základni stroja na výrobu dielov.Dokáže zmeniť rozstup dielov od 10 mm do 30 mm, v závislosti od veľkosti dielca.“
Presúvanie predmetov z bodu do bodu silnou silou je jednou zo špecialít pneumatických pohonov, a preto sú stále prvou voľbou pre pohyb strojov na montážnych linkách takmer storočie po svojom nástupe. Pneumatické pohony sú tiež známe svojou odolnosťou, cenou -účinnosť a odolnosť proti preťaženiu. Najnovšia technológia snímania teraz umožňuje inžinierom optimalizovať výkon pohonu a integrovať ho do akejkoľvek platformy priemyselného internetu vecí (IIoT).
V prvej polovici 20. storočia boli pneumatické pohony používané vo výrobe založené na jednočinných valcoch, ktoré generovali lineárnu silu. Keď sa tlak na jednej strane zvyšuje, valec sa pohybuje pozdĺž osi piestu a vytvára lineárnu silu. pružnosť je poskytnutá na druhú stranu piestu, piest sa vráti do svojej pôvodnej polohy.
Kurt Stoll, spoluzakladateľ spoločnosti Festo AG & Co., v roku 1955 v spolupráci so zamestnancami inžinierov vyvinul prvú sériu valcov v Európe, typ AH, jednočinný. Podľa produktového manažéra Michaela Guelkera boli tieto valce uvedené do na trh v nasledujúcom roku.Pneumatické pohony od Festo Corp. a Fabco-Air.
Čoskoro nato boli uvedené na trh neopraviteľné valce s malým priemerom a palacinky, ako aj tie, ktoré generujú rotačnú silu. Pred založením výroby Bimba v roku 1957 vytvoril Charlie Bimba prvý neopraviteľný valec vo svojej garáži v Moni, Illinois. Tento valec je teraz s názvom Original Line neopraviteľný valec, sa stal a zostáva vlajkovou loďou produktu Bimba.
„V tom čase bol jediný pneumatický pohon na trhu trochu ťažkopádny a relatívne drahý,“ povedala Sarah Manuel, produktová manažérka pneumatického pohonu Bimba.“ Irrepairable má univerzálne okrúhle telo, ktoré je lacnejšie, má rovnakú životnosť nevyžadujú údržbu.Pôvodne bola životnosť týchto ovládačov 1400 míľ.Keď sme ich v roku 2012 upravili, ich životnosť sa viac ako zdvojnásobila na 3 000 míľ.“
Spoločnosť PHD predstavila v roku 1957 pohon valca Tom Thumb s malým priemerom. Dnes, rovnako ako v tom čase, tento pohon používa štandardné valce NFPA, ktoré sú dostupné a zameniteľné od viacerých dodávateľov zariadení. Obsahuje tiež štruktúru spojovacej tyče, ktorá umožňuje ohýbanie. Výrobky s malým priemerom valcov majú vysoký výkon vo väčšine aplikácií a môžu byť vybavené dvojitými tyčami, vysokoteplotnými tesneniami a snímačmi konca zdvihu.
Pohon Pancake navrhol Alfred W. Schmidt (zakladateľ Fabco-Air) koncom 50-tych rokov 20. storočia, aby uspokojil dopyt po krátkych, tenkých a kompaktných valcoch vhodných do stiesnených priestorov. Tieto valce majú štruktúru piestnej tyče, ktorá funguje v jednočinným alebo dvojčinným spôsobom.
Ten používa stlačený vzduch na poháňanie vysúvacieho zdvihu a zaťahovacieho zdvihu na pohyb tyče tam a späť. Toto usporiadanie robí dvojčinný valec veľmi vhodný pre tlačné a ťahové zaťaženie. Bežné aplikácie zahŕňajú montáž, ohýbanie, upínanie, podávanie, tvarovanie , zdvíhanie, polohovanie, lisovanie, spracovanie, razenie, natriasanie a triedenie.
Kruhový pohon Emerson série M využíva piestnu tyč z nehrdzavejúcej ocele a valivé závity na oboch koncoch piestnej tyče zaisťujú, že spojenie piestnej tyče je odolné. Prevádzka pohonu je cenovo výhodná, ponúka rôzne možnosti montáže a použitia. zmesi na báze oleja na predmazanie na dosiahnutie širokého rozsahu bezúdržbového výkonu.
Veľkosť pórov sa pohybuje od 0,3125 palcov do 3 palcov. Maximálny menovitý tlak vzduchu v pohone je 250 psi. Podľa Josha Adkinsa, produktového experta na pohony Emerson Machine Automation, medzi bežné aplikácie patrí upínanie a prenášanie materiálov z jednej montážnej linky na druhú.
Rotačné pohony sú dostupné vo verziách s jednoduchým alebo dvojitým hrebeňom a pastorkom, lopatkami a špirálovým drážkovaním. Tieto pohony spoľahlivo plnia rôzne funkcie, ako je podávanie a orientácia dielov, prevádzkové sklzy alebo smerovanie paliet na dopravníkových pásoch.
Otáčanie hrebeňa a pastorka prevádza lineárny pohyb valca na rotačný pohyb a odporúča sa pre presné a náročné aplikácie. Hrebeň je súprava zubov čelného ozubeného kolesa spojených s piestom valca. Keď sa piest pohybuje, hrebeň je lineárne tlačený a ozubená tyč zaberá s kruhovými zubami pastorka a núti ho otáčať sa.
Pohon čepele používa jednoduchý vzduchový motor na pohon čepele pripojenej k rotačnému hnaciemu hriadeľu. Keď na komoru pôsobí výrazný tlak, roztiahne sa a pohybuje čepeľou v oblúku až o 280 stupňov, kým nenarazí na pevnú bariéru. Spätné otáčanie obrátením tlaku vzduchu na vstupe a výstupe.
Špirálové (alebo posuvné) drážkované otočné teleso sa skladá z valcového plášťa, hriadeľa a puzdra piestu. Rovnako ako ozubený prevod s pastorkom, špirálový prevod sa spolieha na koncepciu činnosti ozubeného kolesa na prevod lineárneho pohybu piesta na otáčanie hriadeľa.
Medzi ďalšie typy pohonov patria vedené, únikové, viacpolohové, bezpiestové, kombinované a profesionálne. Vlastnosťou vedeného pneumatického pohonu je, že vodiaca tyč je namontovaná na strmeňovej doske rovnobežne s piestnou tyčou.
Tieto vodiace tyče znižujú ohýbanie tyče, ohyb piestu a nerovnomerné opotrebovanie tesnenia. Poskytujú tiež stabilitu a zabraňujú rotácii, pričom znášajú vysoké bočné zaťaženie. Modely môžu mať štandardnú veľkosť alebo kompaktné, ale vo všeobecnosti ide o vysokovýkonné ovládače, ktoré poskytujú opakovateľnosť.
Franco Stephan, marketingový riaditeľ spoločnosti Emerson Machine Automation, povedal: „Výrobcovia požadujú riadené pohony pre rôzne aplikácie, ktoré si vyžadujú robustnosť a presnosť.Bežným príkladom je vedenie piesta ovládača tak, aby sa presne pohyboval tam a späť na posuvnom stole. Vodené ovládače tiež znižujú potrebu externých vedení v stroji.“
Minulý rok spoločnosť Festo predstavila sériu miniatúrnych pneumatických klzných koľajníc DGST s dvojitými vodiacimi valcami. Tieto klzné koľajnice sú jednými z najkompaktnejších klzných koľajníc na trhu a sú navrhnuté pre presnú manipuláciu, lisovanie, vyberanie a umiestňovanie a elektroniku a svetlo. montážne aplikácie. Na výber je sedem modelov s užitočným zaťažením do 15 libier a dĺžkami zdvihu do 8 palcov. Bezúdržbový dvojpiestový pohon a vysokokapacitné vedenie s recirkulačným guľôčkovým ložiskom môže poskytnúť výkon 34 až 589 Newtonov pri tlak 6 barov. Rovnakým štandardom je nárazník a senzor priblíženia, tie nepresiahnu pôdorys sklíčka.
Pneumatické pohony úniku sú ideálne na oddeľovanie a uvoľňovanie jednotlivých častí zo zásobníkov, dopravníkov, vibračných podávacích misiek, koľajníc a zásobníkov. Webster uviedol, že únikové zariadenie má konfiguráciu s jednou pákou a s dvoma pákami a sú navrhnuté tak, aby vydržali vysoké bočné zaťaženia, ktoré sú bežné v takýchto aplikáciách.Niektoré modely sú vybavené spínačmi pre jednoduché prepojenie s rôznymi elektronickými ovládacími zariadeniami.
Guelker poukázal na to, že sú k dispozícii dva typy pneumatických viacpolohových ovládačov a oba sú odolné. Prvý typ pozostáva z dvoch nezávislých, ale spojených valcov s piestami, ktoré sa rozprestierajú v opačných smeroch a zastavujú až v štyroch polohách.
Druhý typ sa vyznačuje 2 až 5 viacstupňovými valcami zapojenými do série a s rôznou dĺžkou zdvihu. Viditeľná je len jedna piestna tyč, ktorá sa pohybuje jedným smerom do rôznych polôh.
Bezpiestové lineárne pohony sú pneumatické pohony, v ktorých je sila prenášaná na piest cez priečne spojenie. Toto spojenie je buď mechanicky spojené cez drážku v profilovom valci, alebo magneticky spojené cez uzavretý profilový valec. Niektoré modely môžu dokonca používať hrebeň a pastorok systémy alebo ozubené kolesá na prenos energie.
Jednou z výhod týchto pohonov je, že vyžadujú oveľa menší inštalačný priestor ako podobné valce s piestnou tyčou. Ďalšou výhodou je, že pohon môže viesť a podporovať zaťaženie po celej dĺžke zdvihu valca, čo z neho robí inteligentnú voľbu pre aplikácie s dlhším zdvihom.
Kombinovaný pohon poskytuje lineárny pohyb a obmedzenú rotáciu a zahŕňa upínacie prípravky a upínacie prostriedky. Upínací valec upína obrobok priamo cez pneumatický upínací prvok alebo automaticky a opakovane cez pohybový mechanizmus.
V neaktívnom stave sa upínací prvok zdvihne a vykývne z pracovného priestoru. Po umiestnení nového obrobku sa natlakuje a znovu sa spojí. Pomocou kinematiky možno dosiahnuť veľmi vysokú prídržnú silu pri nízkej spotrebe energie.
Pneumatické svorky upínajú, umiestňujú a posúvajú časti paralelným alebo uhlovým pohybom. Inžinieri ich často kombinujú s niektorými inými pneumatickými alebo elektronickými komponentmi, aby vytvorili systém vyberania a umiestňovania. Polovodičové spoločnosti už dlhú dobu používajú malé pneumatické prípravky na manipuláciu s presnými tranzistormi a mikročipy, zatiaľ čo výrobcovia automobilov používali výkonné veľké prípravky na pohyb celých motorov automobilov.
Deväť upínacích prípravkov zo série Pneu-Connect od PHD je priamo pripojených k nástrojovým portom kolaboratívneho robota Universal Robots. Všetky modely majú zabudovaný pneumatický smerový ovládací ventil na otváranie a zatváranie prípravku. Softvér URCap poskytuje intuitívne a jednoduché nastavenie prípravku.
Spoločnosť tiež ponúka súpravu Pneu-ConnectX2, ktorá môže pripojiť dve pneumatické svorky na zvýšenie flexibility aplikácie. Tieto súpravy obsahujú dve uchopovače GRH (s analógovými snímačmi, ktoré poskytujú spätnú väzbu o polohe čeľustí), dve uchopovače GRT alebo jedno uchopovače GRT a jedno uchopovacie zariadenie GRH. Každá súprava obsahuje funkcionalitu Freedrive, ktorú je možné pripojiť ku kolaboratívnemu robotovi pre jednoduché polohovanie a programovanie.
Ak štandardné valce nemôžu vykonávať jednu alebo viac úloh pre konkrétnu aplikáciu, koncoví používatelia by mali zvážiť použitie špeciálnych valcov, ako je zastavenie zaťaženia a sínus. Valec na zastavenie zaťaženia je zvyčajne vybavený hydraulickým priemyselným tlmičom nárazov, ktorý sa používa na zastavenie prenášaných zaťaženie mäkko a bez odrazu. Tieto valce sú vhodné na vertikálnu a horizontálnu inštaláciu.
V porovnaní s tradičnými pneumatickými valcami môžu sínusové valce lepšie ovládať rýchlosť, zrýchlenie a spomalenie valcov na prepravu presných predmetov. Toto ovládanie je spôsobené dvoma drážkami na každom nárazníku, čo vedie k postupnejšiemu počiatočnému zrýchleniu alebo spomaleniu. hladký prechod do prevádzky pri plnej rýchlosti.
Výrobcovia čoraz častejšie používajú polohové spínače a snímače na presnejšie monitorovanie výkonu pohonu. Inštaláciou polohového spínača možno riadiaci systém nakonfigurovať tak, aby spustil varovanie, keď valec nedosiahne naprogramovanú vysunutú alebo zasunutú polohu, ako sa očakávalo.
Dodatočné spínače môžu byť použité na určenie, kedy pohon dosiahne medzipolohu a nominálny čas vykonania každého pohybu. Tieto informácie môžu informovať operátora o hroziacej poruche skôr, ako dôjde k úplnej poruche.
Snímač polohy potvrdí, že poloha prvého akčného kroku bola dokončená, a potom vstúpi do druhého kroku. To zaisťuje nepretržitú funkčnosť, aj keď sa výkon zariadenia a rýchlosť časom menia.
„Poskytujeme senzorové funkcie na pohonoch, aby sme pomohli spoločnostiam implementovať IIoT vo svojich továrňach,“ povedal Adkins.“ Koncoví používatelia majú teraz prístup ku kritickým údajom, aby mohli pohon lepšie monitorovať a optimalizovať jeho výkon.Tieto údaje siahajú od rýchlosti a zrýchlenia po presnosť polohy, čas cyklu a celkovú prejdenú vzdialenosť.Ten pomáha spoločnosti lepšie určiť zostávajúcu životnosť tesnenia pohonu.“
Magnetické snímače priblíženia ST4 a ST6 od spoločnosti Emerson možno ľahko integrovať do rôznych pneumatických pohonov. Kompaktný dizajn snímača umožňuje jeho použitie v stiesnených priestoroch a zabudovaných inštaláciách. Robustné puzdro je štandardné s LED diódami na indikáciu stavu výstupu.
Technologická platforma IntelliSense od spoločnosti Bimba kombinuje senzory, valce a softvér, aby poskytovala údaje o výkone svojho štandardného pneumatického zariadenia v reálnom čase. Tieto údaje umožňujú podrobné monitorovanie jednotlivých komponentov a poskytujú používateľom prehľad, ktorý potrebujú na prechod od núdzových opráv k proaktívnym aktualizáciám.
Jeremy King, produktový manažér technológie snímania Bimba, povedal, že inteligencia platformy spočíva v module rozhrania vzdialeného snímača (SIM), ktorý možno ľahko pripojiť k valcu pomocou pneumatického príslušenstva. SIM používa páry snímačov na odosielanie údajov (vrátane valca podmienky, čas jazdy, koniec jazdy, tlak a teplota) do PLC na včasné varovanie a kontrolu. SIM karta zároveň odosiela informácie v reálnom čase do počítača alebo dátovej brány IntelliSense. Tá umožňuje manažérom vzdialený prístup k dátam na analýzu.
Guelker povedal, že platforma VTEM od Festo môže pomôcť koncovým používateľom implementovať systémy založené na IIoT. Modulárna a rekonfigurovateľná platforma je navrhnutá pre spoločnosti, ktoré vyrábajú malé série a produkty s krátkym životným cyklom. Poskytuje tiež vysoké využitie strojov, energetickú účinnosť a flexibilitu.
Digitálne ventily v platforme menia funkcie na základe rôznych kombinácií stiahnuteľných aplikácií pohybu. Medzi ďalšie komponenty patria integrované procesory, ethernetová komunikácia, elektrické vstupy na rýchle riadenie špecifických analógových a digitálnych aplikácií a integrované snímače tlaku a teploty na analýzu údajov.
Jim je vedúci redaktor v ASSEMBLY a má viac ako 30-ročné skúsenosti s editovaním. Pred príchodom do ASSEMBLY bol Camillo redaktorom PM Engineer, Association for Facilities Engineering Journal a Milling Journal. Jim má titul z angličtiny na DePaul University.
Sponzorovaný obsah je špeciálna platená časť, v ktorej priemyselné spoločnosti poskytujú vysokokvalitný, objektívny nekomerčný obsah týkajúci sa tém, ktoré zaujímajú publikum MONTÁŽE. Všetok sponzorovaný obsah poskytujú reklamné spoločnosti. Máte záujem o účasť v našej sekcii sponzorovaného obsahu?Prosím kontaktujte svojho miestneho zástupcu.
V tomto webinári sa dozviete o technológii kolaboratívnej robotiky, ktorá umožňuje automatické prideľovanie efektívnym, bezpečným a opakovateľným spôsobom.
Na základe úspešnej série Automation 101 bude táto prednáška skúmať „ako“ a „dôvod“ výroby z pohľadu dnešných ľudí s rozhodovacou právomocou, ktorí hodnotia robotiku a výrobu vo svojom podnikaní.
Čas odoslania: 24. decembra 2021