Pneumatische actuatoren uitgelegd: Typen, toepassingen en belangrijkste toepassingen

Door Vitor Rangel, Product Marketing Specialist, Actuators, van Emerson

Pneumatische actuatoren, in sommige gevallen aangeduid als pneumatische cylinders, kunnen gevonden worden in geautomatiseerde systemen en machines in elke industrie en komen in een breed scala aan formaten, stijlen en ontwerpen. Gemakkelijk te onderhouden, kunnen deze componenten op hoge snelheden opereren, wat enorme flexibiliteit en waarde biedt voor een schijnbaar oneindig aantal toepassingen.

Naast snel, economisch en betrouwbaar te zijn, zijn pneumatische actuatoren ook schoner en veiliger dan andere oplossingen, wat ze ideaal maakt voor productie, verpakking, palletiseren, materiaalhandling, voedings- en drankenindustrie en nog veel meer toepassingen. (We zullen een paar van deze toepassingen in een toekomstige blogpost behandelen.)

Dit multi-as systeem is gebouwd met Emerson's AVENTICS^TM pneumatische actuatoren. Emerson's bewuste portefeuille bevat cylinders en actuatoren voor elke toepassing.

Om beter te begrijpen waar pneumatische actuatoren precies voor gebruikt worden, laten we beginnen met wat ze doen. In de meest basale termen, zijn pneumatische actuatoren apparaten die gecomprimeerde lucht gebruiken om beweging aan te drijven. Die beweging kan langs een rotatieve of lineaire baan gaan, en uiteindelijk helpen of een taak uitvoeren zoals duwen, trekken, grijpen, draaien, voeden, ejecteren, openen, sluiten, vasthouden, stoppen, klemmen, stampen en, zoals u kunt raden, de lijst gaat nog door. De krachten die deze actuatoren kunnen produceren, hangen voornamelijk af van de cilinderboorgrootte (zuigerdiameter) en de werkdruk, maar de stangmaat is ook een zeer belangrijke overweging bij stang-stijl cylinders.

Typen pneumatische actuatoren

Om aan zo'n breed scala aan toepassingen en industrieën te voldoen, is de verscheidenheid aan beschikbare pneumatische actuatoren uitgebreid en veelzijdig. Ze variëren van extreem compacte actuatoren gebruikt voor kleine handling toepassingen tot grote actuatoren voor de krachtigste taken alsmede stangloze ontwerpen die slaglengtes bieden als conventionele cylinders in een veel kleinere voetafdruk. Elk actuator type en zijn variaties bieden een unieke set kenmerken en voordelen gebaseerd op de toepassingen die ze dienen. Laten we een nader kijken naar enkele van de meest voorkomende typen:

Profiel- en trekstangcylinders zijn bewezen, universele oplossingen die precisie en geregelde kracht bieden zelfs in toepassingen met hoge krachtvereisten en lange slaglengtes. Stevig, betrouwbaar en hoog configureerbaar, worden ze vaak gebruikt in algemene automatiseringstoepassingen, en ze komen in talloze ontwerpen om aan een breed scala aan toepassingen, behoeften en budgetten te voldoen. Beschikbaar in aluminium, staal en roestvrij staal constructies, worden deze cylinders typisch geproduceerd volgens NFPA en ISO dimensioneringsstandaarden om installatie en wereldwijd uitwisselbaarheid te vereenvoudigen.

Van links naar rechts: AVENTICS^TM Serie PRA (profiel) en TRB (trekstang) ISO 15552 Pneumatische Cylinders, AVENTICS^TM Serie TM5 TaskMaster^TM, A en PPT NFPA Pneumatische Cylinders, alle van Emerson.

Mini- en ronde lichaam cylinders komen in een breed scala aan formaten, krachten en eigenschappen, wat ze uitstekende oplossingen maakt voor veel verschillende toepassingen. Ze zijn lichtgewicht, hoog configureerbaar, betaalbaar en bieden oneindig instelbare krachtcontrole, wat ze ideaal maakt voor kleine handling en voedingsindustrie toepassingen. Voornamelijk niet herstelbaar, zullen deze cylinders typisch aluminium of polymer eindkappen hebben die gecrimpt zijn op een roestvrij staal buis, wat ze een aantrekkelijke, populaire en kosteneffectieve oplossing maakt voor basale duw- en positioneringstoepassingen. Sommige modellen hebben een volledig roestvrij staal constructie om kaustische of corrosieve omgevingen te weerstaan. Hygiënische ontwerpen met schone en gladde oppervlakken zijn ook beschikbaar om accumulatie van vuil of bacteriën in toepassingen met strenge schoonheidseisen te voorkomen.

Het compacte, robuuste ontwerp van de AVENTICS^TM Serie MNI mini cylinder van Emerson biedt duurzame duurzaamheid in een kleine voetafdruk.

Korte slag en compacte cylinders zijn korter dan standaard pneumatische cylinders met maximaal 50% of 60%, maar bieden dezelfde geconcentreerde kracht, precisie en betrouwbaarheid. Hun grootte laat ze perfect passen in praktisch elk machineomgeving waar installatieruimte beperkt is, wat ze geweldig maakt voor productie, verpakking, palletiseren, halfgeleider en robotica toepassingen. Ze zijn gemakkelijk te monteren en beschikbaar in enkel- en dubbelwerkende modellen alsook niet-rotterende versies.

Stangloze cylinders hebben geen zuigerstang, wat het risico op stangbuigen of knikken elimineert vergeleken met conventionele cylinders. Ze bieden hoge functionaliteit en aandrijvingskracht in een kleine hoeveelheid ruimte en komen in een breed scala aan formaten en ontwerpen, wat ze fundamenteel maakt voor geautomatiseerde handling technologie. Veel stangloze cylinders incorporeren belastingbegeleidingsfuncties zoals glijlagers binnen de cylinder of externe rails met loopblokken om zware lasten met hoge herhalingsprecisie te dragen. Emerson's AVENTICS^TM RTC Serie heeft een ovaalvormige zuiger die grote weerstand biedt tegen zijdelast en een lage totale hoogte ontwerp. Veelvoorkomende toepassingen variëren van materiaalstroom tot deuropeners en van snij- en aandrijfprocessen tot materiaalhandling toepassingen met lichte tot zware lasten.

Naast de bovengenoemde pneumatische actuatoren, zijn er ook gespecialiseerde pneumatische actuatoren zoals bellows (luchtveren), grepers, mespoort cylinders, tandwiel-en-pinion rotatieve actuatoren, inschroef cylinders, flexibele diaphragragma cylinders en talloze anderen.

Bellows zijn een type stangloze actuator die hoge krachten bieden in kleine installatieruimtes en ongelooflijk laag onderhoud zijn vergeleken met conventionele cylinders omdat ze geen mechanisch bewegende delen vereisen. Convoluted versies zijn de populairste variant en hebben een gegolfde natuurlijke rubberen body wat het product ideaal maakt voor trilling, schok en geluidsisolatie toepassingen, hoewel ze ook gebruikt kunnen worden voor spannen, tillen en persen.

Greepers bieden parallelle of hoekbeweging en worden veel gebruikt voor werkstukspanning, pick-and-place en robotarm toepassingen.

Mespoort cylinders zijn specifiek ontworpen om mespoortkleppen te automatiseren die veel voorkomen in mijnbouw en mineralenverwerking, energie, pulp en papier, afvalwater en chemische industrieën.

Tandwiel-en-pinion rotatieve actuatoren bestaan uit een zuiger en tandwiel die lineair bewegen en een pinion tandwiel en uitvoeras laten draaien. Ze worden veel gebruikt om kleppen of dempers te openen en sluiten en bieden hoog koppel en instelbare rotatiehoeken.

Inschroef cylinders worden primair gebruikt voor spannen en positioneren van kleine componenten en, vanwege hun gedraaid ontwerp, kunnen ze direct in werkomgevingen geïnstalleerd worden zonder ruimte in te nemen.

Flexibele diaphragragma cylinders zijn vrijwel wrijvingsvrij en kunnen geactiveerd worden bij lage druk om nauwkeurige balans van krachten te bieden, vooral in fijn afgestelde systemen.

Met zoveel typen pneumatische actuatoren en opties om uit te kiezen, kan het ontzettend lijken om het juiste product voor uw toepassing te vinden. Hoewel er veel factoren in overweging genomen moeten worden, hebben online tools zoals Emerson's AVENTICS CylinderFinder als doel de selectie van een actuator te vereenvoudigen op basis van toepassingsparameters en gewenste productkenmerken.

Voor meer informatie over waar pneumatische actuatoren voor gebruikt worden en om de juiste te vinden voor uw toepassing, bezoek www.emerson.com/aventics.