Om die monteerproses eenvoudig te hou, is altyd 'n slim manier om enige produk te maak. Een van die maklikste maniere om lineêre of roterende beweging tydens montering te verkry, is om pneumatiese aandrywers te gebruik.
Carey Webster, Ingenieursoplossingsbestuurder van PHD Inc., het daarop gewys: "In vergelyking met elektriese en hidrouliese aktuators, is eenvoudige installasie en laer koste die twee belangrikste voordele van pneumatiese aktuators."Lyne gekoppel aan bykomstighede.”
PHD verkoop al 62 jaar pneumatiese aandrywers, en sy grootste klantebasis is motorvervaardigers. Ander klante kom van die witgoed-, mediese, halfgeleier-, verpakkings- en voedsel- en drankbedrywe.
Volgens Webster is ongeveer 25% van die pneumatiese aktueerders wat deur PHD vervaardig word, pasgemaak. Vier jaar gelede het die maatskappy 'n pasgemaakte aktuator geskep wat as 'n vaste-toonhoogte pneumatiese optelkop vir vervaardigers van mediese monteermasjiene gebruik kan word.
"Die funksie van hierdie kop is om vinnig en akkuraat veelvuldige dele te kies en te plaas, en dit dan in 'n houer te plaas vir vervoer," het Webster verduidelik.Dit kan die spasiëring van die onderdele van 10 mm na 30 mm verander, afhangend van die grootte van die onderdeel.”
Om voorwerpe van punt tot punt met sterk krag te beweeg is een van die spesialiteite van pneumatiese aktueerders, en daarom is dit steeds die eerste keuse vir masjienbeweging op monteerlyne byna 'n eeu na hul koms. Pneumatiese aktueerders is ook bekend vir hul duursaamheid, koste -doeltreffendheid en oorladingverdraagsaamheid. Nou stel die nuutste waarnemingstegnologie ingenieurs in staat om aktuatorwerkverrigting te optimaliseer en dit in enige Industrial Internet of Things (IIoT) platform te integreer.
In die eerste helfte van die 20ste eeu was pneumatiese aktuators wat in vervaardiging gebruik is gebaseer op enkelwerkende silinders wat lineêre krag opgewek het. Soos die druk aan die een kant toeneem, beweeg die silinder langs die as van die suier, wat 'n lineêre krag opwek. die veerkrag word aan die ander kant van die suier verskaf, die suier keer terug na sy oorspronklike posisie.
Kurt Stoll, medestigter van Festo AG & Co., het die eerste reeks silinders in Europa, die enkelwerkende AH-tipe, in samewerking met werknemeringenieurs in 1955 ontwikkel. Volgens produkbestuurder Michael Guelker is hierdie silinders aan die mark die volgende jaar.Pneumatiese aktuators van Festo Corp. en Fabco-Air.
Kort daarna is onherstelbare kleinboorsilinders en pannekoek-pneumatiese aktuators bekendgestel, asook dié wat rotasiekrag opwek.Voor die stigting van Bimba Manufacturing in 1957, het Charlie Bimba die eerste onherstelbare silinder in sy motorhuis in Moni, Illinois geskep. Hierdie silinder, nou genoem die Original Line onherstelbare silinder, het geword en bly die vlagskipproduk van Bimba.
“Destyds was die enigste pneumatiese aktuator op die mark bietjie omslagtig en relatief duur,” het Sarah Manuel, Bimba se pneumatiese aktuator produkbestuurder gesê. nie onderhoud vereis nie.Aanvanklik was die slytasielewe van hierdie aktueerders 1 400 myl.Toe ons dit in 2012 verander het, het hul dra-lewe meer as verdubbel tot 3 000 myl.”
PHD het die Tom Thumb-silinderaktuator met klein boorgat in 1957 bekendgestel.Vandag, soos destyds, gebruik die aandrywer NFPA-standaardsilinders, wat beskikbaar en uitruilbaar is van verskeie toerustingverskaffers.Dit bevat ook 'n trekstangstruktuur wat buiging moontlik maak.PHD se stroom silinderprodukte met klein boorgat het hoë werkverrigting in die meeste toepassings, en kan toegerus wees met dubbele stawe, hoë-temperatuur seëls en einde-van-slag sensors.
Die Pannekoek-aktuator is in die laat 1950's deur Alfred W. Schmidt (die stigter van Fabco-Air) ontwerp om in die vraag na kortslag, dun en kompakte silinders te voorsien wat geskik is vir stywe spasies. Hierdie silinders het 'n suierstangstruktuur wat in 'n enkelwerkende of dubbelwerkende wyse.
Laasgenoemde gebruik saamgeperste lug om die verlengslag aan te dryf en die terugtrekslag om die staaf heen en weer te beweeg. Hierdie rangskikking maak die dubbelwerkende silinder baie geskik vir druk- en trekvragte. Algemene toepassings sluit in monteer, buig, vasklem, voer, vorming , opheffing, posisionering, pers, verwerking, stamp, skud en sortering.
Emerson se M-reeks ronde aandrywer neem 'n vlekvrye staal suierstang aan, en die roldrade aan albei kante van die suierstang verseker dat die suierstangverbinding duursaam is. Die aandrywer is koste-effektief om te bedryf, bied 'n verskeidenheid monteeropsies en gebruike olie-gebaseerde verbindings vir voorsmeer om 'n wye reeks onderhoudsvrye werkverrigting te bereik.
Die poriegrootte wissel van 0,3125 duim tot 3 duim.Die maksimum gegradeerde lugdruk van die aktuator is 250 psi.Volgens Josh Adkins, produkkenner vir Emerson Machine Automation Actuators, sluit algemene toepassings vasklem en oordrag van materiaal van een monteerlyn na 'n ander in.
Roterende aandrywers is beskikbaar in enkel- of dubbele tandstang-en-tandrat-, vaan- en spiraal-spline-weergawes. Hierdie aandrywers verrig betroubaar verskeie funksies soos toevoer en oriëntering van onderdele, bediening van geute of roetering van palette op vervoerbande.
Tandstangrotasie verander die lineêre beweging van die silinder in roterende beweging en word aanbeveel vir presisie- en swaardienstoepassings. Die tandstang is 'n stel reguit tande wat aan die silindersuier gekoppel is. Wanneer die suier beweeg, word die tandstang lineêr gedruk , en die tandstang pas in met die sirkelvormige rattande van die rondsel, wat dit dwing om te draai.
Die lem-aktuator gebruik 'n eenvoudige lugmotor om die lem wat aan die roterende dryfas gekoppel is aan te dryf. Wanneer aansienlike druk op die kamer toegepas word, brei dit uit en beweeg die lem deur 'n boog tot 280 grade totdat dit 'n vaste versperring teëkom. Omgekeerde rotasie deur die lugdruk by die inlaat en uitlaat om te keer.
Die spiraal- (of gly-) spline-draaiende liggaam bestaan uit 'n silindriese dop, 'n as en 'n suierhuls. Soos die tandstang-en-ratkas-transmissie, maak die spiraaltransmissie staat op die spline-rat-operasiekonsep om lineêre suierbeweging in asrotasie om te skakel.
Ander aktuatortipes sluit in geleide, ontsnapping, multi-posisie, stangloos, gekombineer en professioneel. Die kenmerk van die geleide pneumatiese aktuator is dat die geleidestang op die jukplaat gemonteer is, parallel met die suierstang.
Hierdie leistawe verminder staafbuiging, suierbuiging en ongelyke seëlslytasie. Hulle bied ook stabiliteit en voorkom rotasie, terwyl dit hoë sybelastings weerstaan. Modelle kan standaardgrootte of kompak wees, maar oor die algemeen is dit swaardiens-aktuators wat herhaalbaarheid verskaf.
Franco Stephan, bemarkingsdirekteur van Emerson Machine Automation, het gesê: "Vervaardigers wil geleide aktuators hê vir verskeie toepassings wat robuustheid en akkuraatheid vereis."'n Algemene voorbeeld is om die aktuatorsuier te lei om akkuraat heen en weer op 'n skuiftafel te beweeg. Begeleide aktueerders verminder ook die behoefte aan eksterne gidse in die masjinerie."
Festo het verlede jaar die DGST-reeks miniatuur pneumatiese skyfies met dubbelgeleidingsilinders bekendgestel. Hierdie glyrelings is een van die mees kompakte glyrelings op die mark en is ontwerp vir presisiehantering, perspassing, pluk en plaas, en elektronika en lig monteertoepassings.Daar is sewe modelle om van te kies, met loonvragte tot 15 pond en slaglengtes tot 8 duim. Die onderhoudsvrye dubbelsuier-aandrywing en hoëkapasiteit-hersirkulerende kogellagergeleiding kan 34 tot 589 Newton krag lewer by 'n druk van 6 bar.Dieselfde standaard is die buffer en nabyheid sensors, hulle sal nie die voetspoor van die skyfie oorskry nie.
Pneumatiese ontsnappingsakuators is ideaal om individuele dele van hoppers, vervoerbande, vibrerende toevoerbakke, relings en magasyne te skei en los te maak. Webster het gesê die ontsnapping het enkelhefboom- en dubbelhefboomkonfigurasies, en hulle is ontwerp om hoë syladings te weerstaan, wat algemeen in sulke toepassings.Sommige modelle is toegerus met skakelaars vir maklike verbinding met verskeie elektroniese beheertoestelle.
Guelker het daarop gewys dat daar twee tipes pneumatiese veelposisie-aktuators beskikbaar is, en albei is swaardiens. Die eerste tipe bestaan uit twee onafhanklike maar gekoppelde silinders met suierstange wat in teenoorgestelde rigtings strek en by tot vier posisies stop.
Die ander tipe word gekenmerk deur 2 tot 5 multi-stadium silinders wat in serie en met verskillende slaglengtes gekoppel is. Slegs een suierstang is sigbaar, en dit beweeg in een rigting na verskillende posisies.
Staaflose lineêre aktuators is pneumatiese aktueerders waarin krag deur 'n dwarsverbinding na die suier oorgedra word. Hierdie verbinding is óf meganies verbind deur 'n groef in die profielloop, óf magneties verbind deur 'n geslote profielloop. Sommige modelle kan selfs tandstang en rondsel gebruik stelsels of ratte om krag oor te dra.
Een voordeel van hierdie aktueerders is dat hulle baie minder installasiespasie benodig as soortgelyke suierstangsilinders. Nog 'n voordeel is dat die aktuator die las dwarsdeur die slaglengte van die silinder kan lei en ondersteun, wat dit 'n slim keuse maak vir langer slag toepassings.
Die gekombineerde aktuator bied lineêre reis en beperkte rotasie, en sluit toebehore en toebehore in. Die klemsilinder klem die werkstuk direk deur die pneumatiese klemelement of outomaties en herhaaldelik deur die bewegingsmeganisme vas.
In die onaktiewe toestand styg die klemelement uit en swaai uit die werkarea. Sodra die nuwe werkstuk geposisioneer is, word dit onder druk geplaas en weer aanmekaar gesit. Deur kinematika te gebruik, kan 'n baie hoë retensiekrag bereik word met lae energieverbruik.
Pneumatiese klampe klem, posisioneer en beweeg dele in parallelle of hoekige beweging.Ingenieurs kombineer dit dikwels met 'n paar ander pneumatiese of elektroniese komponente om 'n kies-en-plaas-stelsel te bou. Halfgeleiermaatskappye het vir 'n lang tyd klein pneumatiese jigs gebruik om presisietransistors te hanteer en mikroskyfies, terwyl motorvervaardigers kragtige groot jigs gebruik het om hele motorenjins te beweeg.
Die nege toebehore van PHD se Pneu-Connect-reeks is direk gekoppel aan die gereedskappoorte van die Universal Robots-samewerkende robot. Alle modelle het 'n ingeboude pneumatiese rigtingbeheerklep vir die oop- en toemaak van die toebehore.URCap-sagteware verskaf intuïtiewe en eenvoudige toebehore-opstelling.
Die maatskappy bied ook die Pneu-ConnectX2-stel aan, wat twee pneumatiese klampe kan verbind om toepassingsbuigsaamheid te verhoog.Hierdie stelle sluit twee GRH-grypers in (met analoog sensors wat kakebeenposisie-terugvoer verskaf), twee GRT-grypers of een GRT-gryper en een GRH-gryper. Elke stel bevat Freedrive-funksionaliteit, wat aan 'n samewerkende robot gekoppel kan word vir maklike posisionering en programmering.
Wanneer standaardsilinders nie een of meer take vir 'n spesifieke toepassing kan verrig nie, moet eindgebruikers dit oorweeg om spesiale silinders te gebruik, soos lasstop en sinus. Die lasstopsilinder is gewoonlik toegerus met 'n hidrouliese industriële skokbreker, wat gebruik word om die oorgedrade silinders te stop. laai sag en sonder terugslag. Hierdie silinders is geskik vir vertikale en horisontale installasie.
In vergelyking met tradisionele pneumatiese silinders, kan sinusvormige silinders die spoed, versnelling en vertraging van die silinders beter beheer om presisievoorwerpe te vervoer. Hierdie beheer is te danke aan die twee groewe op elke bufferspies, wat 'n meer geleidelike aanvanklike versnelling of vertraging tot gevolg het, en 'n gladde oorgang na volle spoed werking.
Vervaardigers gebruik toenemend posisieskakelaars en sensors om aktuatorwerkverrigting meer akkuraat te monitor.Deur 'n posisieskakelaar te installeer, kan die beheerstelsel gekonfigureer word om 'n waarskuwing te aktiveer wanneer die silinder nie die geprogrammeerde verlengde of teruggetrekte posisie bereik soos verwag nie.
Bykomende skakelaars kan gebruik word om te bepaal wanneer die aktuator die tussenposisie en die nominale uitvoeringstyd van elke beweging bereik. Hierdie inligting kan die operateur inlig oor 'n dreigende mislukking voordat 'n volledige mislukking plaasvind.
Die posisiesensor bevestig dat die posisie van die eerste aksiestap voltooi is, en gaan dan die tweede stap in. Dit verseker deurlopende funksionaliteit, selfs al verander toerusting se werkverrigting en spoed met verloop van tyd.
"Ons verskaf sensorfunksies op aktueerders om maatskappye te help om IIoT in hul fabrieke te implementeer," het Adkins gesê. "Eindgebruikers het nou toegang tot kritieke data om die aktuator beter te monitor en sy werkverrigting te optimaliseer.Hierdie data wissel van spoed en versnelling tot posisieakkuraatheid, siklustyd en totale afstand afgelê.Laasgenoemde help die maatskappy om die oorblywende seëllewe van die aktuator beter te bepaal.”
Emerson se ST4- en ST6-magnetiese nabyheidssensors kan maklik in verskeie pneumatiese aktueerders geïntegreer word.Die kompakte ontwerp van die sensor laat dit toe om in stywe spasies en ingebedde installasies gebruik te word.Die robuuste behuising is standaard, met LED's om die uitsetstatus aan te dui.
Bimba se IntelliSense-tegnologieplatform kombineer sensors, silinders en sagteware om intydse werkverrigtingdata vir sy standaard pneumatiese toerusting te verskaf. Hierdie data laat noukeurige monitering van individuele komponente toe en bied gebruikers die insig wat hulle nodig het om van noodherstelwerk na proaktiewe opgraderings te beweeg.
Jeremy King, produkbestuurder van Bimba-waarnemingstegnologie, het gesê die intelligensie van die platform lê in die afstandsensor-koppelvlakmodule (SIM), wat maklik deur middel van pneumatiese toebehore aan die silinder gekoppel kan word.SIM gebruik sensorpare om data te stuur (insluitend silinder toestande, reistyd, einde van reis, druk en temperatuur) na die PLC vir vroeë waarskuwing en beheer. Terselfdertyd stuur die SIM intydse inligting na die rekenaar of IntelliSense-datapoort. Laasgenoemde stel bestuurders in staat om op afstand toegang tot data te verkry. vir ontleding.
Guelker het gesê dat Festo se VTEM-platform eindgebruikers kan help om IIoT-gebaseerde stelsels te implementeer. Die modulêre en herkonfigureerbare platform is ontwerp vir maatskappye wat klein bondels en kort lewensiklusprodukte vervaardig. Dit bied ook hoë masjienbenutting, energiedoeltreffendheid en buigsaamheid.
Die digitale kleppe in die platform verander funksies op grond van verskeie kombinasies van aflaaibare bewegingstoepassings. Ander komponente sluit in geïntegreerde verwerkers, Ethernet-kommunikasie, elektriese insette vir vinnige beheer van spesifieke analoog en digitale toepassings, en geïntegreerde druk- en temperatuursensors vir data-analise.
Jim is 'n senior redakteur by ASSEMBLY en het meer as 30 jaar se redigeerervaring.Voordat hy by ASSEMBLY aangesluit het, was Camillo die redakteur van PM Engineer, Association for Facilities Engineering Journal en Milling Journal.Jim het 'n graad in Engels van DePaul Universiteit.
Geborgde inhoud is 'n spesiale betaalde deel waarin bedryfsmaatskappye hoëgehalte, objektiewe nie-kommersiële inhoud verskaf rondom onderwerpe wat vir ASSEMBLY-gehore van belang is. Alle geborgde inhoud word deur advertensiemaatskappye verskaf. Stel u belang om aan ons afdeling vir geborgde inhoud deel te neem? kontak jou plaaslike verteenwoordiger.
In hierdie webinar sal jy leer oor samewerkende robotika-tegnologie, wat outomatiese toewysing op 'n doeltreffende, veilige en herhaalbare wyse moontlik maak.
Op grond van die suksesvolle Automation 101-reeks, sal hierdie lesing die "hoe" en "rede" van vervaardiging ondersoek vanuit die perspektief van vandag se besluitnemers wat robotika en vervaardiging in hul besigheid evalueer.
Postyd: 24 Desember 2021