Udržování jednoduchého procesu montáže je vždy chytrý způsob, jak vyrobit jakýkoli produkt. Jedním z nejjednodušších způsobů, jak dosáhnout lineárního nebo rotačního pohybu během montáže, je použití pneumatických pohonů.
Carey Webster, manažer inženýrských řešení společnosti PHD Inc., zdůraznil: „Ve srovnání s elektrickými a hydraulickými pohony jsou dvě hlavní výhody pneumatických pohonů jednoduchá instalace a nižší náklady.“Linky spojené s příslušenstvím.“
PHD prodává pneumatické pohony již 62 let a její největší zákaznickou základnou jsou výrobci automobilů. Další zákazníci pocházejí z bílé techniky, zdravotnictví, polovodičů, obalů a potravinářského a nápojového průmyslu.
Podle Webstera je přibližně 25 % pneumatických pohonů vyráběných PHD vyráběno na zakázku. Před čtyřmi lety společnost vytvořila zakázkový pohon, který lze použít jako pneumatickou snímací hlavu s pevným sklonem pro výrobce lékařských montážních strojů.
„Funkcí této hlavy je rychle a přesně vybrat a umístit více dílů a poté je uložit do přepravního kontejneru,“ vysvětlil Webster.“ Sběrací hlava je namontována na základně stroje na výrobu dílů.Dokáže změnit rozteč dílů od 10 mm do 30 mm, v závislosti na velikosti dílu.“
Přesouvání předmětů z bodu do bodu silnou silou je jednou ze specialit pneumatických pohonů, a proto jsou stále první volbou pro pohyb strojů na montážních linkách téměř století po svém nástupu. Pneumatické pohony jsou také známé svou odolností, cenou -účinnost a odolnost proti přetížení.Nyní nejnovější technologie snímání umožňuje inženýrům optimalizovat výkon pohonu a integrovat jej do jakékoli platformy průmyslového internetu věcí (IIoT).
V první polovině 20. století byly pneumatické pohony používané ve výrobě založeny na jednočinných válcích, které generovaly lineární sílu. Jak se tlak na jedné straně zvyšuje, válec se pohybuje podél osy pístu a vytváří lineární sílu. pružnost je poskytnuta druhé straně pístu, píst se vrátí do své původní polohy.
Kurt Stoll, spoluzakladatel společnosti Festo AG & Co., vyvinul první sérii válců v Evropě, jednočinný typ AH, ve spolupráci se zaměstnaneckými inženýry v roce 1955. Podle produktového manažera Michaela Guelkera byly tyto válce představeny na trh v následujícím roce. Pneumatické pohony od Festo Corp. a Fabco-Air.
Brzy poté byly na trh uvedeny neopravitelné válce s malým průměrem a palačinkové pneumatické pohony, stejně jako ty, které generují rotační sílu. Před založením společnosti Bimba Manufacturing v roce 1957 vytvořil Charlie Bimba první neopravitelný válec ve své garáži v Moni, Illinois. Tento válec je nyní s názvem Original Line neopravitelný válec, se stal a zůstává vlajkovou lodí společnosti Bimba.
„V té době byl jediný pneumatický pohon na trhu trochu těžkopádný a relativně drahý,“ řekla Sarah Manuel, produktová manažerka pneumatického pohonu Bimba.“ Irrepairable má univerzální kulaté tělo, které je levnější, má stejnou životnost a má nevyžadují údržbu.Zpočátku byla životnost těchto pohonů 1400 mil.Když jsme je v roce 2012 upravili, jejich životnost se více než zdvojnásobila na 3 000 mil.“
Společnost PHD představila v roce 1957 maloválcový pohon Tom Thumb. Dnes, stejně jako v té době, používá pohon standardní válce NFPA, které jsou dostupné a zaměnitelné od různých dodavatelů zařízení. Obsahuje také spojovací tyč, která umožňuje ohýbání. Aktuální PHD Výrobky pro válce s malým průměrem mají vysoký výkon ve většině aplikací a mohou být vybaveny dvěma tyčemi, vysokoteplotními těsněními a snímači konce zdvihu.
Pohon Pancake byl navržen Alfredem W. Schmidtem (zakladatelem společnosti Fabco-Air) koncem 50. let 20. století, aby uspokojil poptávku po krátkých, tenkých a kompaktních válcích vhodných do stísněných prostor. Tyto válce mají konstrukci pístnice, která funguje v jednočinným nebo dvojčinným způsobem.
Ten využívá stlačený vzduch k pohonu vysouvacího zdvihu a zatahovacího zdvihu k pohybu tyče tam a zpět. Díky tomuto uspořádání je dvojčinný válec velmi vhodný pro tlačné a tahové zatížení. Mezi běžné aplikace patří montáž, ohýbání, upínání, podávání, tvarování , zvedání, polohování, lisování, zpracování, lisování, třepání a třídění.
Kruhový pohon Emerson řady M využívá pístní tyč z nerezové oceli a valivé závity na obou koncích pístní tyče zajišťují, že spojení pístnice je odolné. Provoz pohonu je nákladově efektivní, nabízí různé možnosti montáže a použití. směsi na olejové bázi pro předmazání pro dosažení širokého rozsahu bezúdržbového výkonu.
Velikost pórů se pohybuje od 0,3125 palce do 3 palců. Maximální jmenovitý tlak vzduchu v pohonu je 250 psi. Podle Joshe Adkinse, produktového experta na pohony Emerson Machine Automation, mezi běžné aplikace patří upínání a přenášení materiálů z jedné montážní linky na druhou.
Rotační pohony jsou k dispozici ve verzi s jedním nebo dvěma hřebeny a pastorkem, lopatkami a spirálovým drážkováním. Tyto pohony spolehlivě plní různé funkce, jako je podávání a orientace dílů, ovládání skluzů nebo vedení palet na dopravních pásech.
Rotace hřebenu a pastorku převádí lineární pohyb válce na rotační pohyb a doporučuje se pro přesné a náročné aplikace. Hřeben je sada zubů čelního ozubeného kola připojených k pístu válce. Když se píst pohybuje, hřeben je lineárně tlačen a hřeben zabírá s kruhovými zuby pastorku a nutí jej otáčet se.
Ovladač čepele používá jednoduchý vzduchový motor k pohonu čepele připojené k rotační hnací hřídeli. Když je na komoru vyvinut značný tlak, roztáhne se a pohybuje čepelí obloukem až o 280 stupňů, dokud nenarazí na pevnou bariéru. Zpětné otáčení obrácením tlaku vzduchu na vstupu a výstupu.
Spirálové (nebo posuvné) drážkované otočné těleso se skládá z válcového pláště, hřídele a pístové objímky. Stejně jako ozubená převodovka, spirálová převodovka spoléhá na koncepci ovládání drážkového převodu, která převádí lineární pohyb pístu na rotaci hřídele.
Mezi další typy pohonů patří řízené, únikové, vícepolohové, bezpístnicové, kombinované a profesionální. Charakteristickým rysem řízeného pneumatického pohonu je, že vodicí tyč je namontována na třmenové desce rovnoběžně s pístnicí.
Tyto vodicí tyče snižují ohýbání tyče, ohýbání pístu a nerovnoměrné opotřebení těsnění. Poskytují také stabilitu a zabraňují rotaci a zároveň odolávají vysokému bočnímu zatížení. Modely mohou mít standardní velikost nebo kompaktní, ale obecně se jedná o vysoce výkonné akční členy, které poskytují opakovatelnost.
Franco Stephan, marketingový ředitel společnosti Emerson Machine Automation, řekl: „Výrobci chtějí řízené pohony pro různé aplikace, které vyžadují robustnost a přesnost.Běžným příkladem je vedení pístu ovladače tak, aby se pohyboval přesně tam a zpět na posuvném stole. Řízené ovladače také snižují potřebu externích vodítek ve strojním zařízení.“
V loňském roce Festo představilo řadu miniaturních pneumatických kluzných lišt DGST s dvojitými vodicími válci. Tyto kluzné lišty jsou jedny z nejkompaktnějších kluzných lišt na trhu a jsou navrženy pro přesnou manipulaci, lisování, výběr a umístění, elektroniku a světlo. montážní aplikace. Na výběr je sedm modelů s užitečným zatížením až 15 liber a délkou zdvihu až 8 palců. Bezúdržbový dvoupístový pohon a vysokokapacitní vedení s recirkulačním kuličkovým ložiskem mohou poskytnout výkon 34 až 589 Newtonů při tlak 6 barů.Stejným standardem je nárazník a senzor přiblížení, nepřekročí stopu skluzavky.
Pneumatické pohony úniků jsou ideální pro oddělování a uvolňování jednotlivých dílů z násypek, dopravníků, vibračních podavačů, kolejnic a zásobníků. Webster uvedl, že únikový systém má jednopákové a dvoupákové konfigurace a jsou navrženy tak, aby vydržely vysoké boční zatížení, které je běžné v takových aplikacích. Některé modely jsou vybaveny spínači pro snadné připojení k různým elektronickým ovládacím zařízením.
Guelker poukázal na to, že jsou k dispozici dva typy pneumatických vícepolohových pohonů a oba jsou odolné. První typ se skládá ze dvou nezávislých, ale spojených válců s pístnicemi vybíhajícími v opačných směrech a zastavujícími se až ve čtyřech polohách.
Druhý typ se vyznačuje 2 až 5 vícestupňovými válci zapojenými do série a s různou délkou zdvihu. Viditelná je pouze jedna pístnice, která se pohybuje jedním směrem do různých poloh.
Bezpístnicové lineární pohony jsou pneumatické pohony, ve kterých je síla přenášena na píst příčným spojením. Toto spojení je buď mechanicky spojeno drážkou v profilovém bubnu, nebo magneticky připojeno přes uzavřený profilový válec. Některé modely mohou dokonce používat hřeben a pastorek systémy nebo ozubená kola pro přenos energie.
Jednou z výhod těchto pohonů je, že vyžadují mnohem menší instalační prostor než podobné válce s pístnicí. Další výhodou je, že pohon může vést a podporovat zatížení po celé délce zdvihu válce, což z něj činí chytrou volbu pro aplikace s delším zdvihem.
Kombinovaný pohon zajišťuje lineární pojezd a omezenou rotaci a zahrnuje přípravky a přípravky. Upínací válec přímo upíná obrobek přes pneumatický upínací prvek nebo automaticky a opakovaně přes pohybový mechanismus.
V neaktivním stavu se upínací prvek zvedá a vykyvuje z pracovní oblasti. Jakmile je nový obrobek umístěn, je natlakován a znovu spojen. Pomocí kinematiky lze dosáhnout velmi vysoké přídržné síly s nízkou spotřebou energie.
Pneumatické svěrky upínají, umisťují a pohybují díly paralelním nebo úhlovým pohybem. Inženýři je často kombinují s některými jinými pneumatickými nebo elektronickými součástmi, aby vytvořili systém uchopování a umísťování. Polovodičové společnosti již dlouhou dobu používají malé pneumatické přípravky pro manipulaci s přesnými tranzistory a mikročipy, zatímco výrobci automobilů používali k pohybu celých motorů automobilů výkonné velké přípravky.
Devět přípravků řady Pneu-Connect společnosti PHD je přímo připojeno k nástrojovým portům kolaborativního robota Universal Robots. Všechny modely mají vestavěný pneumatický směrový ovládací ventil pro otevírání a zavírání přípravku. Software URCap poskytuje intuitivní a jednoduché nastavení přípravku.
Společnost také nabízí sadu Pneu-ConnectX2, která může připojit dvě pneumatické svorky pro zvýšení flexibility aplikace. Tyto sady obsahují dvě chapadla GRH (s analogovými snímači, které poskytují zpětnou vazbu o poloze čelistí), dvě chapadla GRT nebo jedno chapadlo GRT a jedno chapadlo GRH. Každá sada obsahuje funkci Freedrive, kterou lze připojit ke kolaborativnímu robotu pro snadné polohování a programování.
Pokud standardní válce nemohou vykonávat jeden nebo více úkolů pro konkrétní aplikaci, měli by koncoví uživatelé zvážit použití speciálních válců, jako jsou dorazové a sinusové válce. Dorazový válec je obvykle vybaven hydraulickým průmyslovým tlumičem, který se používá k zastavení přenášeného zatížení měkce a bez odskoku. Tyto válce jsou vhodné pro vertikální i horizontální instalaci.
Ve srovnání s tradičními pneumatickými válci mohou sinusové válce lépe řídit rychlost, zrychlení a zpomalení válců pro přepravu přesných předmětů. Toto ovládání je způsobeno dvěma drážkami na každém nárazníku, což vede k pozvolnějšímu počátečnímu zrychlení nebo zpomalení. hladký přechod do plného provozu.
Výrobci stále častěji používají polohové spínače a snímače k přesnějšímu sledování výkonu pohonu. Instalací polohového spínače lze řídicí systém nakonfigurovat tak, aby spustil varování, když válec nedosáhne naprogramované vysunuté nebo zasunuté polohy, jak se očekávalo.
K určení, kdy pohon dosáhne mezipolohy a nominální doby provedení každého pohybu, lze použít další spínače. Tyto informace mohou informovat obsluhu o hrozící poruše dříve, než dojde k úplné poruše.
Snímač polohy potvrdí, že poloha prvního akčního kroku byla dokončena, a poté přejde do druhého kroku. To zajišťuje nepřetržitou funkčnost, i když se výkon zařízení a rychlost v průběhu času mění.
„Poskytujeme senzorové funkce na aktuátorech, abychom společnostem pomohli implementovat IIoT v jejich továrnách,“ řekl Adkins.“ Koncoví uživatelé mají nyní přístup ke kritickým datům, aby mohli aktuátor lépe monitorovat a optimalizovat jeho výkon.Tyto údaje sahají od rychlosti a zrychlení po přesnost polohy, dobu cyklu a celkovou ujetou vzdálenost.Ten pomáhá společnosti lépe určit zbývající životnost těsnění pohonu.“
Magnetické snímače přiblížení ST4 a ST6 společnosti Emerson lze snadno integrovat do různých pneumatických pohonů. Kompaktní design snímače umožňuje jeho použití ve stísněných prostorách a vestavěných instalací. Robustní pouzdro je standardní součástí s LED diodami pro indikaci stavu výstupu.
Technologická platforma IntelliSense společnosti Bimba kombinuje senzory, válce a software, aby poskytovala údaje o výkonu v reálném čase pro své standardní pneumatické vybavení. Tato data umožňují podrobné sledování jednotlivých komponent a poskytují uživatelům přehled, který potřebují k přechodu od nouzových oprav k proaktivním upgradům.
Jeremy King, produktový manažer technologie snímání Bimba, řekl, že inteligence platformy spočívá v modulu rozhraní vzdáleného senzoru (SIM), který lze snadno připojit k láhvi pomocí pneumatického příslušenství. SIM používá k odesílání dat dvojice senzorů (včetně láhve podmínky, doba jízdy, konec jízdy, tlak a teplota) do PLC pro včasné varování a řízení. SIM karta zároveň odesílá informace v reálném čase do PC nebo datové brány IntelliSense. Ta umožňuje manažerům vzdálený přístup k datům pro analýzu.
Guelker řekl, že platforma VTEM společnosti Festo může pomoci koncovým uživatelům implementovat systémy založené na IIoT. Modulární a rekonfigurovatelná platforma je navržena pro společnosti, které vyrábějí malé série a produkty s krátkým životním cyklem. Poskytuje také vysoké využití strojů, energetickou účinnost a flexibilitu.
Digitální ventily v platformě mění funkce na základě různých kombinací stahovatelných pohybových aplikací. Mezi další komponenty patří integrované procesory, ethernetová komunikace, elektrické vstupy pro rychlé řízení specifických analogových a digitálních aplikací a integrované tlakové a teplotní senzory pro analýzu dat.
Jim je vedoucí redaktor ve společnosti ASSEMBLY a má více než 30 let zkušeností s editací. Před nástupem do ASSEMBLY byl Camillo redaktorem časopisu PM Engineer, Association for Facilities Engineering Journal a Milling Journal. Jim vystudoval angličtinu na DePaul University.
Sponzorovaný obsah je speciální placená část, ve které průmyslové společnosti poskytují vysoce kvalitní, objektivní nekomerční obsah týkající se témat, která jsou zajímavá pro publikum SESTAVENÍ. Veškerý sponzorovaný obsah poskytují reklamní společnosti. Máte zájem o účast v naší sekci sponzorovaného obsahu? Prosím kontaktujte svého místního zástupce.
V tomto webináři se dozvíte o technologii kolaborativní robotiky, která umožňuje automatické přidělování efektivním, bezpečným a opakovatelným způsobem.
Na základě úspěšné série Automation 101 tato přednáška prozkoumá „jak“ a „důvod“ výroby z pohledu dnešních osob s rozhodovací pravomocí hodnotících robotiku a výrobu ve svém podnikání.
Čas odeslání: 24. prosince 2021