Mantene u prucessu di assemblea simplice hè sempre un modu intelligente per fà qualsiasi produttu. Unu di i modi più faciuli per ottene un muvimentu lineale o rotativu durante l'assemblea hè di utilizà attuatori pneumatici.
Carey Webster, Engineering Solutions Manager di PHD Inc., hà dettu: "In cunfrontu cù l'attuatori elettrici è idraulichi, a stallazione simplice è u costu più bassu sò i dui vantaghji principali di l'attuatori pneumatici".Linee cunnesse à l'accessori.
PHD hà vindutu attuatori pneumatici per 62 anni, è a so più grande basa di clientella hè i fabricatori di l'automobile. L'altri clienti venenu da l'industria di l'imballaggi bianchi, medichi, semiconduttori, imballaggi è alimenti è bevande.
Sicondu Webster, circa 25% di l'attuatori pneumatici pruduciuti da PHD sò custom-made.Four anni fà, a cumpagnia hà creatu un attuatore persunalizatu chì pò esse usatu cum'è un capu di pick-up pneumaticu fissu per i fabricatori di machini di assemblea medica.
"A funzione di sta testa hè di selezziunà rapidamente è accuratamente è mette parechje parte, è poi mette in un cuntainer per u trasportu", spiegò Webster. "U capu di pick-up hè muntatu nantu à a basa di a macchina per fà pezzi.Pò cambià a spaziatura di e parte da 10 mm à 30 mm, secondu a dimensione di a parte.
U muvimentu di l'uggetti da u puntu à u puntu cù una forza forte hè una di e specialità di l'attuatori pneumatici, chì hè per quessa chì sò sempre a prima scelta per u muvimentu di a machina nantu à e linee di assemblaggio quasi un seculu dopu à u so avventu. -efficacità è tolleranza di sovraccarichi. Avà, l'ultima tecnulugia di rilevazione permette à l'ingegneri di ottimisà u rendiment di l'attuatore è di integrà in qualsiasi piattaforma di Internet Industriale di e Cose (IIoT).
In a prima mità di u 20u seculu, l'attuatori pneumatici utilizati in a fabricazione sò basati nantu à cilindri à azione unica chì generanu forza lineale. Quandu a pressione nantu à un latu aumenta, u cilindru si move longu l'assi di u pistone, generendu una forza lineale. a resilienza hè furnita à l'altra parte di u pistone, u pistone torna à a so pusizione originale.
Kurt Stoll, co-fundatore di Festo AG & Co., hà sviluppatu a prima serie di cilindri in Europa, u tipu AH à azione unica, in cuuperazione cù l'ingegneri di l'impiegati in u 1955. Sicondu u direttore di produttu Michael Guelker, sti cilindri sò stati introdutti in u 1955. mercatu l'annu dopu. Attuatori pneumatici da Festo Corp. è Fabco-Air.
Pocu dopu, cilindri irreparabile di picculu calibre è attuatori pneumatici pancake sò stati lanciati, è ancu quelli chì generanu forza di rotazione. Prima di fundà Bimba Manufacturing in 1957, Charlie Bimba hà criatu u primu cilindru irreparable in u so garage in Moni, Illinois. chjamatu u cilindru irreparabile Linea Originale, hè diventatu è ferma u pruduttu emblematicu di Bimba.
"À l'epica, l'unicu attuatore pneumaticu in u mercatu era un pocu ingombrante è relativamente caru", hà dettu Sarah Manuel, u direttore di produttu di attuatore pneumaticu di Bimba. micca bisognu di mantenimentu.Inizialmente, a vita di usura di questi attuatori era di 1.400 chilometri.Quandu l'avemu mudificatu in u 2012, a so vita di usura hè più di radduppiata à 3.000 chilometri.
PHD hà introduttu l'attuatore di cilindru Tom Thumb in u 1957. Oghje, cum'è à l'epica, l'attuatore usa cilindri standard NFPA, chì sò dispunibuli è intercambiabili da parechji fornitori di l'equipaggiu. Contene ancu una struttura di tiranti chì permette a curvatura. L'attuale di PHD. I prudutti di cilindru small-bore anu un altu rendiment in a maiò parte di l'applicazioni, è ponu esse equipati di duali verghe, sigilli d'alta temperatura è sensori di fine di corsa.
L'attuatore Pancake hè statu cuncepitu da Alfred W. Schmidt (u fundatore di Fabco-Air) à a fini di l'anni 1950 per risponde à a dumanda di cilindri di corsa corta, sottili è compacti adattati per spazii stretti. Questi cilindri anu una struttura di pistone chì travaglia una manera à una o una doppia azione.
L'ultime usa l'aria compressa per alimentà u colpu di estensione è u colpu di retrazione per spustà u bastone in avanti è in avanti. Questu arrangiamentu rende u cilindru à doppia azione assai adattatu per carichi push and pull. , alzà, pusizziunamentu, pressa, trasfurmazioni, stampate, scuzzulate, è sorte.
L'attuatore rotondu di a serie M d'Emerson adopta una barra di pistone in acciaio inox, è i fili rotanti à e duie estremità di l'asta di pistone assicuranu chì a cunnessione di l'asta di pistone hè durable. composti à base d'oliu per pre-lubrificazione per ottene una larga gamma di prestazioni senza mantenimentu.
A dimensione di poru varieghja da 0.3125 inches à 3 inches. A pressione massima di l'aria nominale di l'attuatore hè 250 psi. Sicondu Josh Adkins, espertu di produttu per Emerson Machine Automation Actuators, l'applicazioni cumuni includenu clamping and transfering materials from one assembly line to another.
L'attuatori rotativi sò dispunibuli in versioni a cremagliera è pignone, paletta è spirale singulu o doppiu. Questi attuatori realizanu in modu affidabile diverse funzioni, cum'è l'alimentazione è l'orientazione di parti, u funziunamentu di chute o pallets di routing in nastri trasportatori.
A rotazione di a cremagliera è di u pignone converte u muvimentu lineale di u cilindru in un muvimentu rotativu è hè cunsigliatu per applicazioni di precisione è pesanti. A cremagliera hè un inseme di denti di ingranaggi spur cunnessi à u pistone di u cilindru. Quandu u pistone si move, u rack hè imbuttatu linearmente. , è u rack meshes cù i denti di ingranaggi circulari di u pinion, furzendu à girà.
L'attuatore di lama usa un mutore d'aria simplice per guidà a lama cunnessa à l'arburetu di rotazione di l'accionamentu. Quandu una pressione significativa hè applicata à a camera, si espansione è si move a lama à traversu un arcu finu à 280 gradi finu à scuntrà una barriera fissa. Rotazione inversa invertendu a pressione di l'aria à l'entrata è à l'output.
U corpu girevole di spline in spirale (o sliding) hè cumpostu da una cunchiglia cilindrica, un arbre è un pistone sleeve.Like a trasmissione a cremagliera è a pignone, a trasmissione spirale si basa in u cuncettu di operazione spline gear per cunvertisce u muvimentu di pistone lineale in rotazione di l'arbre.
L'altri tipi di attuatori includenu guidati, escapement, multi-posizioni, rodless, cumminati è professionali. A funzione di l'attuatore pneumaticu guidatu hè chì a barra di guida hè muntata nantu à a piastra di u jugo, parallella à u pistone.
Queste barre di guida riducenu a curvatura di l'asta, a curvatura di pistoni è l'usura irregolare di a tenuta. Anu ancu furnisce stabilità è impediscenu a rotazione, mentre resistenu à carichi laterali elevati. I mudelli ponu esse dimensioni standard o compacti, ma in generale, sò attuatori pesanti chì furniscenu ripetibilità.
Franco Stephan, Direttore Marketing di Emerson Machine Automation, hà dettu: "I fabricatori volenu attuatori guidati per diverse applicazioni chì necessitanu robustezza è precisione".Un esempiu cumuni hè di guidà u pistone di l'attuatore per muvimenti accuratamente avanti è avanti nantu à una tavola scorrevule.
L'annu passatu, Festo hà introduttu a serie DGST di diapositive pneumatiche in miniatura cù cilindri à doppia guida. Questi rails slide sò unu di i rails slide più compacti in u mercatu è sò pensati per a manipulazione di precisione, press fitting, pick and place, è l'elettronica è a luce. appiicazioni di assemblea. Ci hè sette mudelli per sceglie, cù carichi utili finu à 15 liri è lunghezze di corsa finu à 8 inches. L'azionamentu duale-pistone senza mantenimentu è a guida di cuscinetti di sfera di ricirculazione di alta capacità ponu furnisce 34 à 589 Newtons di putenza à una pressione di 6 bar.U stessu standard hè u buffer è i sensori di prossimità, ùn anu micca più di l'impronta di u slide.
L'attuatori pneumatici di scappamentu sò ideali per separà è liberazione di parti individuali da tramogge, trasportatori, ciotole d'alimentazione vibranti, rails è magazines. Webster hà dettu chì l'escapamentu hà cunfigurazioni à leva unica è doppia, è sò pensati per sustene carichi laterali elevati, chì sò cumunu in tali applicazioni. Certi mudelli sò furnuti cù switches per una cunnessione faciule cù diversi dispositi di cuntrollu elettronicu.
Guelker hà signalatu chì ci sò dui tipi di attuatori pneumatici multi-pusizioni dispunibili, è i dui sò pisanti. U primu tipu hè custituitu da dui cilindri indipendenti, ma cunnessi, cù pistoni chì si estendenu in direzzione opposta è si fermanu à quattru pusizioni.
L'altru tipu hè carattarizatu da 2 à 5 cilindri multi-stadi cunnessi in serie è cù diverse lunghezze di corsa. Solu una barra di pistone hè visibile, è si move in una direzzione in diverse pusizioni.
L'attuatori lineari senza barra sò attuatori pneumatici in quale a putenza hè trasmessa à u pistone per una cunnessione trasversale. Questa cunnessione hè cunnessa meccanicamente à traversu una groove in u canna di prufilu, o cunnessa magneticamente à traversu un canna di prufilu chjusu. Certi mudelli ponu ancu aduprà cremagliera è pignone. sistemi o ingranaggi per trasmette u putere.
Un vantaghju di sti attuatori hè chì necessitanu assai menu spaziu di stallazione chì i cilindri di piston rod simili. Un altru benefiziu hè chì l'attuatore pò guidà è sustene a carica in tutta a durata di a corsa di u cilindru, facendu una scelta intelligente per l'applicazioni di corsa più longa.
L'attuatore cumminatu furnisce un viaghju lineare è una rotazione limitata, è include apparecchi è attellu. U cilindru di clamping clamp direttamente a pezza à traversu l'elementu pneumaticu di clamping o automaticamente è ripetutamente attraversu u mecanismu di muvimentu.
In u statu inattivu, l'elementu clamping s'alza è swing fora di l'area di u travagliu. Una volta chì u novu pezzu di travagliu hè posizionatu, hè pressurizatu è rejoined.Using cinematica, una forza di ritenzione assai alta pò esse ottinutu cù un pocu cunsumu d'energia.
Pinze pneumatiche clamp, pusizioni è muvimenti parti in parallelu o angular motion.Engineers spessu li combina cù qualchi altri cumpunenti pneumatici o elettronichi per custruisce un sistema di pick and place.For un longu tempu, cumpagnie di semiconductor anu utilizatu picculi jigs pneumatici per manighjà transistors di precisione è microchips, mentri i pruduttori di vitture anu utilizatu putenti grandi jigs per spustà i mutori di vittura interi.
I novi apparecchi di a serie Pneu-Connect di PHD sò direttamente cunnessi à i porti di l'utensili di u robot di cullaburazione Universal Robots. Tutti i mudelli anu una valvula pneumatica di cuntrollu direzionale integrata per l'apertura è a chjusura di l'attrezzatura.
A cumpagnia offre ancu u kit Pneu-ConnectX2, chì ponu cunnette duie pinze pneumatiche per aumentà a flessibilità di l'applicazione. Questi kit includenu dui gripper GRH (cù sensori analogichi chì furniscenu feedback di posizione di a mandibula), dui grippers GRT o un gripper GRT è un gripper GRH. Ogni kit include funziunalità Freedrive, chì pò esse cunnessu à un robot di cullaburazione per facilità di pusizioni è prugrammazione.
Quandu i cilindri standard ùn ponu micca fà una o più attività per una applicazione specifica, l'utilizatori finali anu da cunsiderà l'usu di cilindri speciali, cum'è l'arrestu di a carica è u sine. U cilindru di stop di carica hè di solitu equipatu di un ammortizzatore idraulicu industriale, chì hè utilizatu per piantà a trasmissione. carica dolcemente è senza rebound.Questi cilindri sò adattati per a stallazione verticale è horizontale.
In cunfrontu cù i cilindri pneumatici tradiziunali, i cilindri sinusoidali ponu cuntrullà megliu a vitezza, l'accelerazione è a decelerazione di i cilindri per u trasportu di oggetti di precisione. Stu cuntrollu hè duvuta à i dui grooves in ogni spear buffer, risultatu in una accelerazione iniziale o decelerazione più graduali, è un transizione liscia à u funziunamentu à piena velocità.
I pruduttori utilizanu sempre più interruttori di posizione è sensori per monitorà più precisamente a performance di l'attuatore. Installendu un interruttore di pusizioni, u sistema di cuntrollu pò esse cunfiguratu per attivà un avvisu quandu u cilindru ùn ghjunghje micca à a pusizioni allargata o ritirata programata cum'è previstu.
L'interruttori supplementari ponu esse utilizati per determinà quandu l'attuatore righjunghji a pusizione intermedia è u tempu d'esekzione nominale di ogni muvimentu. Questa informazione pò informà l'operatore di un fallimentu imminente prima di un fallimentu cumpletu.
U sensoru di pusizioni cunfirma chì a pusizione di u primu passu d'azzione hè stata cumpletata, è poi entra in u sicondu passu. Questu assicura una funziunalità cuntinuu, ancu s'è u rendiment di l'equipaggiu è a velocità cambianu cù u tempu.
"Fornemu funzioni di sensori nantu à l'attuatori per aiutà e cumpagnie à implementà l'IIoT in e so fabbriche", hà dettu Adkins. "L'utilizatori finali anu avà accessu à e dati critichi per monitorizà megliu l'attuatore è ottimisimu u so rendiment.Questi dati varienu da a velocità è l'accelerazione à a precisione di a pusizione, u tempu di ciclu è a distanza tutale percorsa.L'ultime aiuta a cumpagnia à determinà megliu a vita di u sigellu restante di l'attuatore ".
I sensori di prossimità magnetichi di Emerson ST4 è ST6 ponu esse facilmente integrati in diversi attuatori pneumatici. U disignu compactu di u sensoru li permette di esse usatu in spazii stretti è installazioni incrustate. L'alloghju robustu hè standard, cù LED per indicà u statutu di output.
A piattaforma tecnologica IntelliSense di Bimba combina sensori, cilindri è software per furnisce dati di rendiment in tempu reale per u so equipamentu pneumaticu standard. Questa dati permette un monitoraghju strettu di i cumpunenti individuali è furnisce l'utilizatori l'intuizione chì anu bisognu di passà da riparazioni d'urgenza à aghjurnamenti proattivi.
Jeremy King, capu di produttu di a tecnulugia di sensori Bimba, hà dettu chì l'intelligenza di a piattaforma si trova in u modulu di l'interfaccia di sensori remoti (SIM), chì pò esse facilmente cunnessu à u cilindru attraversu accessori pneumatici. e cundizioni, u tempu di viaghju, a fine di u viaghju, a pressione è a temperatura) à u PLC per l'avvisu è u cuntrollu precoce. À u listessu tempu, a SIM manda infurmazioni in tempu reale à u PC o a porta di dati IntelliSense. L'ultime permette à i gestori di accede à e dati remotamente. per l'analisi.
Guelker hà dettu chì a piattaforma VTEM di Festo pò aiutà l'utilizatori finali à implementà sistemi basati in IIoT. A piattaforma modulare è ricunfigurabile hè pensata per l'imprese chì pruducenu picculi lotti è prudutti di u ciclu di vita di corta.
I valvuli digitali in a piattaforma cambianu funzioni basati nantu à diverse cumminazzioni di applicazioni di movimenti scaricabili. Altri cumpunenti includenu processori integrati, cumunicazioni Ethernet, inputs elettrici per un cuntrollu rapidu di applicazioni analogiche è digitali specifiche, è sensori integrati di pressione è temperatura per l'analisi di dati.
Jim hè un editore senior in ASSEMBLY è hà più di 30 anni di sperienza in l'editing. Prima di unisce à ASSEMBLY, Camillo era l'editore di PM Engineer, Association for Facilities Engineering Journal è Milling Journal.Jim hà un diploma in inglese da l'Università DePaul.
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In questu webinar, ampararete nantu à a tecnulugia di robotica cullaburazione, chì permette l'attribuzione automatica in modu efficiente, sicuru è ripetibile.
In basa di a serie di successu Automation 101, sta cunferenza esplorerà u "cumu" è a "ragione" di a fabricazione da a perspettiva di i decisori d'oghje chì valutanu a robotica è a fabricazione in a so attività.
Tempu di Postu: Dec-24-2021