Waar worden pneumatische aandrijvingen voor gebruikt? Typen, toepassingen en gebruik

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

Pneumatische aandrijvingen, in sommige gevallen pneumatische cilinders genoemd, zijn te vinden in geautomatiseerde systemen en machines in elke branche en zijn verkrijgbaar in een breed scala aan maten, stijlen en ontwerpen. Deze componenten zijn gemakkelijk te onderhouden en kunnen met hoge snelheden werken, wat een enorme flexibiliteit en waarde biedt voor een schijnbaar eindeloos aantal toepassingen.

Behalve dat ze snel, economisch en betrouwbaar zijn, zijn pneumatische aandrijvingen ook schoner en veiliger dan andere oplossingen, waardoor ze ideaal zijn voor productie, verpakking, palletiseren, materiaalbehandeling, voedsel en drank en nog veel meer toepassingen. (We zullen een paar van deze toepassingen behandelen in een toekomstige blogpost.)

Dit meerassige systeem is gebouwd met Emerson's AVENTICS ^TM pneumatische aandrijvingen. Het bewezen portfolio van Emerson bevat cilinders en actuatoren voor elke toepassing.

Laten we beginnen met wat ze doen om beter te begrijpen waarvoor pneumatische aandrijvingen worden gebruikt. In de meest elementaire termen zijn pneumatische actuatoren apparaten die perslucht gebruiken om beweging aan te drijven. Die beweging kan langs een roterend of lineair pad zijn en uiteindelijk helpen of een taak uitvoeren zoals duwen, trekken, grijpen, draaien, voeden, uitwerpen, openen, sluiten, vasthouden, stoppen, klemmen, stampen en, zoals je kunt raden, de lijst gaat maar door. De krachten die deze aandrijvingen kunnen produceren, hangen voornamelijk af van de cilinderboring (zuigerdiameter) en de werkdruk, maar de stangmaat is ook een zeer belangrijke overweging bij cilinders met stangen.

Soorten pneumatische aandrijvingen

Om aan zo'n breed scala aan toepassingen en industrieën te voldoen, is de verscheidenheid aan beschikbare pneumatische aandrijvingen uitgebreid en veelzijdig. Ze variëren van extreem compacte actuatoren die worden gebruikt voor kleine hanteringstoepassingen tot grote actuatoren voor de meest krachtige taken, evenals stangloze ontwerpen die slaglengtes bieden zoals conventionele cilinders in een veel kleinere voetafdruk. Elk type actuator en zijn variaties bieden een unieke reeks kenmerken en voordelen op basis van de toepassingen die het bedient. Laten we enkele van de meest voorkomende typen eens nader bekijken:

Profiel- en trekstangcilinders zijn bewezen, universele oplossingen die precisie en geregelde kracht bieden, zelfs in toepassingen met hoge krachtvereisten en lange slaglengtes. Ze zijn robuust, betrouwbaar en zeer configureerbaar en worden vaak gebruikt in algemene automatiseringstoepassingen, en ze zijn verkrijgbaar in tal van ontwerpen om te voldoen aan een breed scala aan toepassingen, behoeften en budgetten. Deze cilinders zijn verkrijgbaar in aluminium, stalen en roestvrijstalen constructies en worden doorgaans vervaardigd volgens NFPA- en ISO-maatnormen om de installatie en wereldwijde uitwisselbaarheid te vereenvoudigen.

Van links naar rechts:AVENTICS ^TM serie PRA (profiel) en TRB (trekstang) ISO 15552 pneumatische cilinders, AVENTICS ^TM SeriesTM5 TaskMaster ^TM, A en PPT NFPA pneumatische cilinders, allemaal van Emerson.

Mini en ronde cilinders zijn verkrijgbaar in een breed scala aan maten, sterktes en eigenschappen, waardoor ze uitstekende oplossingen zijn voor veel verschillende toepassingen. Ze zijn lichtgewicht, zeer aanpasbaar, betaalbaar en bieden een traploos instelbare krachtregeling, waardoor ze ideaal zijn voor kleine handling en toepassingen in de voedingsindustrie. Deze cilinders zijn in de eerste plaats niet te repareren en hebben doorgaans aluminium of polymeer eindkappen die op een roestvrijstalen buis zijn gekrompen, waardoor ze een aantrekkelijke, populaire en kosteneffectieve oplossing zijn voor eenvoudige duw- en positioneringstoepassingen. Sommige modellen hebben een volledig roestvrijstalen constructie die bestand is tegen bijtende of corrosieve omgevingen. Hygiënische ontwerpen met schone en gladde oppervlakken zijn ook beschikbaar om ophoping van vuil of bacteriën te voorkomen in toepassingen met strikte reinheidseisen.

Het compacte, robuuste ontwerp van de AVENTICS ^TM MNI-minicilinder uit de serie van Emerson biedt langdurige duurzaamheid in een kleine voetafdruk.

Korte slag en compacte cilinders zijn tot 50% of 60% korter dan standaard pneumatische cilinders, maar bieden dezelfde geconcentreerde kracht, precisie en betrouwbaarheid. Door hun formaat passen ze perfect in vrijwel elke machineomgeving waar de installatieruimte beperkt is, waardoor ze ideaal zijn voor productie-, verpakkings-, palletiserings-, halfgeleider- en robottoepassingen. Ze zijn eenvoudig te monteren en verkrijgbaar in enkel- en dubbelwerkende modellen en niet-roterende versies.

Stangloze cilinders hebben geen zuigerstang, waardoor het risico van stangbuigen of knikken in vergelijking met conventionele cilinders wordt geëlimineerd. Ze bieden hoge functionaliteit en aandrijfkracht in een kleine hoeveelheid ruimte en zijn verkrijgbaar in een breed scala aan maten en ontwerpen, waardoor ze fundamenteel zijn voor geautomatiseerde handlingtechnologie. Veel stangloze cilinders hebben lastgeleidingsfuncties zoals glijlagers in de cilinder of externe rails met loopblokken om zware lasten met hoge repetitieve precisie te dragen. Emerson's AVENTICS ^TM De RTC-serie heeft een ovaalvormige zuiger die een grote weerstand biedt tegen zijwaartse belastingen en een ontwerp met een lage totale hoogte. Veelvoorkomende toepassingen variëren van materiaalstroom tot deuropeners en van snij- en aandrijfprocessen tot materiaalbehandelingstoepassingen met lichte tot zware lasten.

Naast de hierboven genoemde pneumatische aandrijvingen zijn er ook gespecialiseerde pneumatische aandrijvingen zoals balgen (luchtveren), grijpers, mescilinders, tandheugel-en-rondsel roterende aandrijvingen, inschroefcilinders, flexibele membraancilinders en tal van andere.

Balg zijn een type stangloze actuator die hoge krachten levert in kleine installatieruimten en die ongelooflijk weinig onderhoud vergen in vergelijking met conventionele cilinders, omdat ze geen mechanisch bewegende delen nodig hebben. Gekronkelde versies zijn de meest populaire variant en hebben een gegolfd lichaam van natuurlijk rubber, waardoor het product ideaal is voor trillings-, schok- en geluidsisolatietoepassingen, hoewel ze ook kunnen worden gebruikt voor spannen, hijsen en persen.

Grijpers bieden parallelle of hoekbewegingen en worden vaak gebruikt voor werkstukopspanning, pick-and-place en robotarmtoepassingen.

Mespoortcilinders zijn speciaal ontworpen voor het automatiseren van schuifafsluiters die vaak worden aangetroffen in de mijnbouw en de verwerking van mineralen, energie, pulp en papier, afvalwater en de chemische industrie.

Rack-and-pinion roterende aandrijvingen bestaan ​​uit een zuiger en tandheugel die lineair bewegen en ervoor zorgen dat een rondsel en een uitgaande as draaien. Ze worden vaak gebruikt om kleppen of dempers te openen en te sluiten en bieden een hoog koppel en instelbare rotatiehoeken.

Inschroefcilinders worden voornamelijk gebruikt voor het spannen en positioneren van kleine componenten en kunnen vanwege hun schroefdraadontwerp direct in werkomgevingen worden geïnstalleerd zonder ruimte in beslag te nemen.

Flexibele membraancilinders zijn vrijwel wrijvingsloos en kunnen bij lage druk worden bediend om de krachten nauwkeurig uit te balanceren, vooral in fijn afgestemde systemen.

Met zoveel soorten pneumatische aandrijvingen en opties om uit te kiezen, kan het lastig lijken om het juiste product voor uw toepassing te vinden. Hoewel er veel factoren zijn waarmee rekening moet worden gehouden, zijn online tools zoals Emerson's AVENTICS CylinderFinder bedoeld om de selectie van een actuator te vereenvoudigen op basis van toepassingsparameters en gewenste productkenmerken.

Voor meer informatie over waarvoor pneumatische aandrijvingen worden gebruikt en om de juiste voor uw toepassing te vinden, gaat u naar www.emerson.com/aventics.