Asennusprosessin pitäminen yksinkertaisena on aina fiksu tapa valmistaa mikä tahansa tuote. Yksi helpoimmista tavoista saada lineaarista tai pyörivää liikettä kokoonpanon aikana on käyttää pneumaattisia toimilaitteita.
Carey Webster, PHD Inc:n suunnitteluratkaisujen johtaja, huomautti: "Verrattuna sähköisiin ja hydraulisiin toimilaitteisiin, yksinkertainen asennus ja alhaisemmat kustannukset ovat pneumaattisten toimilaitteiden kaksi tärkeintä etua."Lisävarusteisiin liitetyt linjat."
PHD on myynyt pneumaattisia toimilaitteita 62 vuoden ajan, ja sen suurin asiakaskunta on autovalmistajat. Muita asiakkaita ovat kodinkoneet, lääketiede, puolijohdeteollisuus, pakkaus sekä elintarvike- ja juomateollisuus.
Websterin mukaan noin 25 % PHD:n valmistamista pneumaattisista toimilaitteista on mittatilaustyönä valmistettuja. Yritys loi neljä vuotta sitten mittatilaustoimilaitteen, jota voidaan käyttää kiinteän nousun pneumaattisena poimintapäänä lääketieteellisten kokoonpanokoneiden valmistajille.
"Tämän pään tehtävänä on valita ja sijoittaa useita osia nopeasti ja tarkasti ja laittaa ne sitten säiliöön kuljetusta varten", Webster selitti." Poimintapää on asennettu osien valmistuskoneen pohjaan.Se voi muuttaa osien etäisyyttä 10 mm:stä 30 mm:iin osan koosta riippuen.
Esineiden siirtäminen pisteestä pisteeseen voimakkaalla voimalla on yksi pneumaattisten toimilaitteiden erikoisuuksista, minkä vuoksi ne ovat edelleen ensimmäinen valinta koneen liikkumiseen kokoonpanolinjoilla lähes vuosisadan tulonsa jälkeen. Pneumaattiset toimilaitteet tunnetaan myös kestävyydestään, hinnastaan -tehokkuus ja ylikuormituksen sieto.Nyt uusimman anturitekniikan avulla insinöörit voivat optimoida toimilaitteen suorituskyvyn ja integroida sen mihin tahansa Industrial Internet of Things (IIoT) -alustaan.
1900-luvun alkupuoliskolla valmistuksessa käytetyt pneumaattiset toimilaitteet perustuivat yksitoimisiin sylintereihin, jotka synnyttivät lineaarista voimaa. Kun paine kasvaa toisella puolella, sylinteri liikkuu männän akselia pitkin muodostaen lineaarista voimaa. kimmoisuus saadaan männän toiselle puolelle, mäntä palaa alkuperäiseen asentoonsa.
Kurt Stoll, yksi Festo AG & Co:n perustajista, kehitti Euroopan ensimmäisen sylinterisarjan, yksitoimisen AH-tyypin, yhteistyössä työntekijöiden insinöörien kanssa vuonna 1955. Tuotepäällikkö Michael Guelkerin mukaan nämä sylinterit esiteltiin markkinoille seuraavana vuonna. Festo Corp.:n ja Fabco-Airin pneumaattiset toimilaitteet.
Pian sen jälkeen lanseerattiin korjaamattomia pienireikäisiä sylintereitä ja pannukakku-pneumaattisia toimilaitteita sekä sellaisia, jotka tuottavat pyörimisvoimaa. Ennen Bimba Manufacturingin perustamista vuonna 1957 Charlie Bimba loi ensimmäisen korjaamattoman sylinterin autotalliinsa Moniin Illinoisissa. Tämä sylinteri on nyt käytössä. nimeltään Original Line korjaamaton sylinteri, on tullut ja on edelleen Bimban lippulaivatuote.
"Silloin markkinoiden ainoa pneumaattinen toimilaite oli hieman hankala ja suhteellisen kallis", sanoi Sarah Manuel, Bimban pneumaattisten toimilaitteiden tuotepäällikkö. ei vaadi huoltoa.Alun perin näiden toimilaitteiden käyttöikä oli 1 400 mailia.Kun muutimme niitä vuonna 2012, niiden käyttöikä yli kaksinkertaistui 3 000 mailiin.
PHD esitteli pienireikäisen Tom Thumb-sylinteritoimilaitteen vuonna 1957. Nykyään, kuten tuolloinkin, toimilaitteessa käytetään NFPA-standardin mukaisia sylintereitä, jotka ovat saatavilla ja vaihdettavissa useilta laitetoimittajilta. Se sisältää myös raidetangon rakenteen, joka mahdollistaa taivutuksen.PHD:n virta pienireikäisillä sylinterituotteilla on korkea suorituskyky useimmissa sovelluksissa, ja ne voidaan varustaa kahdella sauvalla, korkean lämpötilan tiivisteillä ja iskun loppu-antureilla.
Alfred W. Schmidt (Fabco-Airin perustaja) suunnitteli Pancake-toimilaitteen 1950-luvun lopulla vastaamaan ahtaisiin tiloihin soveltuvien lyhyttahtisten, ohuiden ja kompaktien sylintereiden kysyntään. Näissä sylintereissä on männänvarsirakenne, joka toimii yksi- tai kaksivaikutteisella tavalla.
Jälkimmäinen käyttää paineilmaa pidennysiskun tehostamiseen ja takaisinvetoiskun liikuttamiseen sauvan edestakaisin. Tämä järjestely tekee kaksitoimisesta sylinteristä erittäin sopivan työntö- ja vetokuormille. Yleisiä sovelluksia ovat kokoonpano, taivutus, kiinnitys, syöttö, muotoilu , nosto, asemointi, puristus, käsittely, leimaaminen, ravistelu ja lajittelu.
Emersonin M-sarjan pyöreässä toimilaitteessa on ruostumattomasta teräksestä valmistettu männänvarsi, ja männänvarren molemmissa päissä olevat vierintäkierteet varmistavat, että männänvarren liitos on kestävä. Toimilaite on kustannustehokas käyttää, tarjoaa useita asennusvaihtoehtoja ja käyttötarkoituksia. öljypohjaiset yhdisteet esivoiteluun, jotta saavutetaan laaja valikoima huoltovapaata suorituskykyä.
Huokoskoko vaihtelee 0,3125 tuumasta 3 tuumaan. Toimilaitteen suurin nimellisilmanpaine on 250 psi. Josh Adkinsin, Emerson Machine Automation Actuators -toimilaitteiden tuoteasiantuntijan, mukaan yleisiin sovelluksiin kuuluu materiaalien kiinnittäminen ja siirtäminen kokoonpanolinjalta toiselle.
Pyöriviä toimilaitteita on saatavana yksi- tai kaksoishammaspyörä-, siipi- ja spiraaliripaversioina. Nämä toimilaitteet suorittavat luotettavasti erilaisia toimintoja, kuten osien syöttämistä ja suuntaamista, kourujen ohjausta tai kuormalavojen reitittämistä kuljetushihnoilla.
Hammastangon pyörittäminen muuntaa sylinterin lineaarisen liikkeen pyöriväksi liikkeeksi, ja sitä suositellaan tarkkuus- ja raskaisiin sovelluksiin. Hammastanko on sylinterin mäntään yhdistetty hammaspyörän hampaat. Männän liikkuessa hammastankoa työnnetään lineaarisesti , ja hammastanko osuu hammaspyörän pyöreän hammaspyörän hampaisiin pakottaen sen pyörimään.
Terätoimilaite käyttää yksinkertaista ilmamoottoria pyörivään käyttöakseliin kytkettyä terää.Kun kammioon kohdistetaan merkittävää painetta, se laajenee ja liikuttaa terää kaaren läpi jopa 280 astetta, kunnes se kohtaa kiinteän esteen. Käänteinen pyöriminen kääntämällä ilmanpainetta sisään- ja ulostulossa.
Kierre (tai liukuva) uritettu pyörivä runko koostuu sylinterimäisestä vaipasta, akselista ja männän holkista. Kuten hammastanko- ja hammaspyörävaihteisto, myös spiraalivaihteisto perustuu rihlavaihteiston toimintakonseptiin, joka muuttaa männän lineaarisen liikkeen akselin pyörimiseksi.
Muita toimilaitetyyppejä ovat ohjatut, evakuointi-, moniasentoiset, varrettomat, yhdistelmä- ja ammattikäyttölaitteet. Ohjatun pneumaattisen toimilaitteen ominaisuus on, että ohjaustanko on asennettu ikeen levyyn männän varren suuntaisesti.
Nämä ohjaustangot vähentävät varren taipumista, männän taipumista ja epätasaista tiivisteen kulumista. Ne tarjoavat myös vakautta ja estävät pyörimisen ja kestävät suuria sivukuormia. Mallit voivat olla vakiokokoisia tai kompakteja, mutta yleisesti ottaen ne ovat raskaita toimilaitteita, jotka tarjoavat toistettavuuden.
Franco Stephan, Emerson Machine Automationin markkinointijohtaja, sanoi: "Valmistajat haluavat ohjattuja toimilaitteita erilaisiin sovelluksiin, jotka vaativat kestävyyttä ja tarkkuutta."Yleinen esimerkki on toimilaitteen männän ohjaaminen liikkumaan tarkasti edestakaisin liukuvalla pöydällä. Ohjatut toimilaitteet vähentävät myös ulkoisten ohjainten tarvetta koneistossa.
Festo esitteli viime vuonna DGST-sarjan miniatyyri pneumaattisia liukuliukuja, joissa on kaksoisohjaussylinterit. Nämä liukukiskot ovat yksi markkinoiden pienimmistä liukukiskoista, ja ne on suunniteltu tarkkaan käsittelyyn, puristussovitukseen, poiminta- ja sijoitteluun sekä elektroniikkaan ja valoon. kokoonpanosovellukset. Valittavana on seitsemän mallia, joiden hyötykuorma on jopa 15 paunaa ja iskunpituus jopa 8 tuumaa. Huoltovapaa kaksoismäntäkäyttö ja suurikapasiteettinen kierrätyskuulalaakeriohjain tarjoavat 34–589 newtonin tehoa 6 baarin paine. Sama standardi on puskuri- ja läheisyysanturit, ne eivät ylitä dian jalanjälkeä.
Pneumaattiset pakotoimilaitteet ovat ihanteellisia yksittäisten osien erottamiseen ja vapauttamiseen suppiloista, kuljettimista, tärisevistä syöttökulhoista, kiskoista ja lippaista. Webster sanoi, että pakoputkissa on yksivipu- ja kaksivipukokoonpano, ja ne on suunniteltu kestämään suuria sivukuormia, jotka ovat yleisiä tällaisissa sovelluksissa.Joissakin malleissa on kytkimet, jotka helpottavat yhdistämistä erilaisiin elektronisiin ohjauslaitteisiin.
Guelker huomautti, että saatavilla on kahden tyyppisiä pneumaattisia moniasentotoimilaitteita, ja molemmat ovat raskaita. Ensimmäinen tyyppi koostuu kahdesta erillisestä, mutta yhdistetystä sylinteristä, joiden männänvarret ulottuvat vastakkaisiin suuntiin ja pysähtyvät jopa neljässä asennossa.
Toiselle tyypille on tunnusomaista 2-5 sarjaan kytkettyä monivaiheista sylinteriä eri iskunpituuksilla. Näkyvissä on vain yksi männänvarsi, joka liikkuu yhteen suuntaan eri asentoihin.
Varrettomat lineaaritoimilaitteet ovat pneumaattisia toimilaitteita, joissa voima välitetään mäntään poikittaisen liitännän kautta. Tämä liitäntä on joko mekaanisesti kytketty profiiliholkin uran kautta tai magneettisesti kytketty suljetun profiiliputken kautta. Joissakin malleissa voidaan käyttää jopa hammastankoa. järjestelmiä tai vaihteita voimansiirtoon.
Yksi näiden toimilaitteiden etu on, että ne vaativat paljon vähemmän asennustilaa kuin vastaavat männänvarsisylinterit. Toinen etu on, että toimilaite voi ohjata ja tukea kuormaa koko sylinterin iskunpituuden ajan, mikä tekee siitä älykkään valinnan pidempiiskusovelluksiin.
Yhdistetty toimilaite tarjoaa lineaarisen liikeradan ja rajoitetun pyörimisen, ja se sisältää kiinnikkeitä ja kiinnikkeitä. Puristussylinteri puristaa työkappaleen suoraan pneumaattisen kiinnityselementin kautta tai automaattisesti ja toistuvasti liikemekanismin kautta.
Ei-aktiivisessa tilassa kiristyselementti nousee ja heilahtaa ulos työalueelta. Kun uusi työkappale on asetettu paikalleen, se paineistetaan ja liitetään uudelleen.Kinematiikan avulla voidaan saavuttaa erittäin suuri pidätysvoima pienellä energiankulutuksella.
Pneumaattiset puristimet kiinnittävät, sijoittavat ja liikuttavat osia rinnakkain tai kulmaliikkeeseen. Insinöörit yhdistävät ne usein muihin pneumaattisiin tai elektronisiin komponentteihin poiminta- ja sijoitusjärjestelmän rakentamiseksi. Puolijohdeyritykset ovat jo pitkään käyttäneet pieniä pneumaattisia jigejä tarkkuustransistoreiden ja -transistorien käsittelyyn. mikrosiruja, kun taas autonvalmistajat ovat käyttäneet tehokkaita suuria jigejä siirtääkseen kokonaisia automoottoreita.
PHD:n Pneu-Connect-sarjan yhdeksän kiinnikettä on liitetty suoraan Universal Robots -yhteistyörobotin työkaluportteihin. Kaikissa malleissa on sisäänrakennettu pneumaattinen suuntasäätöventtiili kiinnittimen avaamista ja sulkemista varten. URCap-ohjelmisto tarjoaa intuitiivisen ja yksinkertaisen kiinnittimen asennuksen.
Yritys tarjoaa myös Pneu-ConnectX2-sarjan, johon voidaan liittää kaksi pneumaattista puristinta sovelluksen joustavuuden lisäämiseksi. Näihin sarjoihin kuuluu kaksi GRH-tarttujaa (analogisilla antureilla, jotka antavat palautetta leuan asennosta), kaksi GRT-tarttujaa tai yksi GRT-tarttuja ja yksi GRH-tarttuja. Jokainen sarja sisältää Freedrive-toiminnon, joka voidaan liittää yhteistyörobottiin helpottamaan paikantamista ja ohjelmointia.
Kun vakiosylinterit eivät pysty suorittamaan yhtä tai useampaa tehtävää tietyssä sovelluksessa, loppukäyttäjien tulisi harkita erityisten sylintereiden, kuten kuormanpysäytin ja sini, käyttöä. Kuormanpysäytyssylinteri on yleensä varustettu hydraulisella teollisuusiskunvaimentimella, jota käytetään pysäyttämään siirretty iskunvaimennin. kuormittaa pehmeästi ja ilman takaiskua. Nämä sylinterit soveltuvat pysty- ja vaakasuoraan asennukseen.
Perinteisiin pneumaattisiin sylintereihin verrattuna sinimuotoisilla sylintereillä voidaan paremmin hallita sylintereiden nopeutta, kiihtyvyyttä ja hidastuvuutta tarkkuuskohteiden kuljettamiseksi. Tämä ohjaus johtuu kummankin puskurin keihään kahdesta urasta, mikä johtaa asteittaiseen alkukiihdytykseen tai hidastumiseen, ja sujuva siirtyminen täyden nopeuden käyttöön.
Valmistajat käyttävät yhä enemmän asentokytkimiä ja antureita toimilaitteen suorituskyvyn tarkempaan seurantaan. Asentamalla asentokytkimen ohjausjärjestelmä voidaan konfiguroida laukaisemaan varoitus, kun sylinteri ei saavuta ohjelmoitua ulosvedettyä tai sisään vedettyä asentoa odotetulla tavalla.
Lisäkytkimillä voidaan määrittää, milloin toimilaite saavuttaa väliasennon ja kunkin liikkeen nimellisen suoritusajan. Nämä tiedot voivat ilmoittaa käyttäjälle uhkaavasta viasta ennen kuin täydellinen vika ilmenee.
Asentoanturi vahvistaa, että ensimmäisen toimintovaiheen sijainti on suoritettu, ja siirtyy sitten toiseen vaiheeseen. Tämä varmistaa jatkuvan toiminnan, vaikka laitteen suorituskyky ja nopeus muuttuvat ajan myötä.
"Tarjoamme anturitoimintoja toimilaitteille, jotta yritykset voivat ottaa IIoT:n käyttöön tehtaissaan", Adkins sanoi. "Loppukäyttäjillä on nyt pääsy kriittisiin tietoihin, joiden avulla voidaan paremmin valvoa toimilaitetta ja optimoida sen suorituskykyä.Nämä tiedot vaihtelevat nopeudesta ja kiihtyvyydestä sijainnin tarkkuuteen, sykliaikaan ja kokonaismatkaan.Jälkimmäinen auttaa yritystä määrittämään paremmin toimilaitteen jäljellä olevan tiivisteen käyttöiän."
Emersonin magneettiset läheisyysanturit ST4 ja ST6 voidaan helposti integroida erilaisiin pneumaattisiin toimilaitteisiin. Anturin kompaktin rakenteen ansiosta sitä voidaan käyttää ahtaissa tiloissa ja upotetuissa asennuksissa. Kestävä kotelo on vakiona, ja LED-valot osoittavat lähdön tilan.
Bimban IntelliSense-teknologia-alusta yhdistää anturit, sylinterit ja ohjelmistot tarjotakseen reaaliaikaisia suorituskykytietoja standardinmukaisille pneumaattisille laitteilleen. Nämä tiedot mahdollistavat yksittäisten komponenttien tarkan seurannan ja tarjoavat käyttäjille tietoa, jota he tarvitsevat siirtyäkseen hätäkorjauksista ennakoiviin päivityksiin.
Bimba sensoriteknologian tuotepäällikkö Jeremy King sanoi, että alustan älykkyys piilee etätunnistinliitäntämoduulissa (SIM), joka voidaan helposti liittää sylinteriin pneumaattisten lisävarusteiden avulla. SIM käyttää anturipareja datan (mukaan lukien sylinterin) lähettämiseen. olosuhteet, matka-aika, matkan loppu, paine ja lämpötila) PLC:hen varhaisvaroitusta ja -hallintaa varten.SIM-kortti lähettää samalla reaaliaikaista tietoa PC:lle tai IntelliSense-datayhdyskäytävälle. Jälkimmäisen avulla johtajat voivat etäkäyttää tietoja analyysiä varten.
Guelker sanoi, että Feston VTEM-alusta voi auttaa loppukäyttäjiä toteuttamaan IIoT-pohjaisia järjestelmiä. Modulaarinen ja uudelleenkonfiguroitava alusta on suunniteltu pieniä eriä ja lyhyen elinkaaren tuotteita valmistaville yrityksille. Se tarjoaa myös korkean koneiden käyttöasteen, energiatehokkuuden ja joustavuuden.
Alustan digitaaliset venttiilit muuttavat toimintaansa ladattavien liikesovellusten eri yhdistelmien perusteella. Muita komponentteja ovat integroidut prosessorit, Ethernet-tiedonsiirto, sähköiset tulot tiettyjen analogisten ja digitaalisten sovellusten nopeaan ohjaukseen sekä integroidut paine- ja lämpötila-anturit tietojen analysointiin.
Jim on ASSEMBLY:n vanhempi toimittaja, ja hänellä on yli 30 vuoden editointikokemus.Ennen ASSEMBLY:hen liittymistään Camillo toimi PM Engineerin, Association for Facilities Engineering Journalin ja Milling Journalin toimittajana.Jim on suorittanut englannin kielen tutkinnon DePaulin yliopistosta.
Sponsoroitu sisältö on erityinen maksullinen osa, jossa alan yritykset tarjoavat korkealaatuista, objektiivista ei-kaupallista sisältöä aiheista, jotka kiinnostavat ASSEMBLY-yleisöä.Kaiken sponsoroidun sisällön tarjoavat mainosyritykset. Oletko kiinnostunut osallistumaan sponsoroidun sisällön osioon? ota yhteyttä paikalliseen edustajaan.
Tässä webinaarissa opit yhteistoiminnallisesta robotiikasta, joka mahdollistaa automaattisen allokoinnin tehokkaalla, turvallisella ja toistettavalla tavalla.
Menestyneen Automation 101 -sarjan pohjalta tämä luento tutkii valmistuksen "miten" ja "syyt" nykypäivän päättäjien näkökulmasta, jotka arvioivat robotiikkaa ja valmistusta omassa liiketoiminnassaan.
Postitusaika: 24.12.2021