Na področju sodobne industrijske avtomatizacije največji izziv, s katerim se soočajo inženirji, pogosto ni »kako premikati predmete«, temveč »kako učinkovito premikati predmete v omejenem prostoru«. Čeprav je tradicionalni pnevmatski valj tehnološko dovršen, njegove inherentne strukturne napake – batnica, ki jo je treba podaljšati – pogosto zasedajo dvakrat večji delovni prostor, kar ima za posledico veliko količino opreme.
Kot pogon, ki prihrani prostor, omogoča fleksibilen hod in odlično nosilnost, je pnevmatski valj brez palice postal bistvena komponenta v avtomatiziranih proizvodnih linijah, pakirnih strojih in sistemih za ravnanje z materiali.
Ne glede na to, ali načrtujete novo visokohitrostno pakirno linijo ali iščete rešitev za zamenjavo stare opreme, je ključnega pomena, da dobro razumete mehanska načela, klasifikacijo in prednosti pnevmatskih valjev brez palice. Anruk Pneumatic je napisal ta podroben vodnik, ki vas bo popeljal skozi to tehnologijo.
Kako delujejo pnevmatski cilindri brez palice?
Da bi razumeli vrednost brezbatni pnevmatski valjNajprej moramo videti, kako to presega omejitve tradicionalne zasnove. Standardni valj potiska bat skozi zrak, ki iz valja potiska kovinsko palico, da potiska in vleče breme. To pomeni, da če potrebujete potisni hod 1 meter, morate rezervirati vsaj 2 metra prostora za namestitev.
Pnevmatski brezbatni valj je popolnoma drugačen. Vključuje celotno pot znotraj svoje dolžine.
Osnovni mehanizem
Notranji pogon V valju je bat, ki se pod vplivom stisnjenega zraka premika naprej in nazaj v valju.
Zunanja povezava Notranji bat je povezan z zunanjim drsnikom (vozilom) preko določene povezave (magnetne ali mehanske, glejte spodaj).
Premikanje bremena Vaš obdelovanec ali orodje je nameščeno neposredno na tem zunanjem drsniku.
Zaradi te zasnove je dolžina vgradnje brezbatnega cilindra le malo daljša od dejanske dolžine hoda, kar v primerjavi s tradicionalnim cilindrom prihrani skoraj 50 % prostora za vgradnjo.
Poleg tega ima večina visokokakovostnih valjev brez batnice vgrajeno nastavljivo zračno blaženje, ki zagotavlja gladko zaviranje bata na koncu hoda in preprečuje poškodbe opreme zaradi udarcev.
Različne vrste pnevmatskih cilindrov brez palice
Čeprav obstajajo veliko različnih vrst of pnevmatski cilindri brez palice, za izbiro najprimernejšega pnevmatskega brezbatnega cilindra za vašo mehansko opremo morate razumeti le dve pogosti kategoriji. Čeprav sta si po videzu podobna, se njuni primeri uporabe zelo razlikujejo.
| Feature | Magnetna sklopka brez paličastega pnevmatskega cilindra | Mehanski pnevmatski valj brez palice |
| Osnovno načelo | Sklopka s penetracijo magnetnega polja | Mehanska toga povezava |
| Prednosti | Brez puščanja, čisto in stabilno | Visok potisk, dobra togost in visoka natančnost |
| Slabosti | Nizek potisk predstavlja nevarnost odklopa | Prisotno je manjše puščanje. Potrebno je vzdrževanje za preprečevanje prahu. |
| Uporabna obremenitev | Lahka in srednja obremenitev | Srednje in težke obremenitve |
| Veljavno okolje | Čisto, sterilno, vakuumsko zaprto, neprepustno okolje | Tipična industrijska okolje (zahteva določene ukrepe za preprečevanje prahu) |
Pnevmatski valj z magnetno sklopko brez palice
To je popolnoma zaprta zasnova. Med notranjim batom in zunanjim drsnikom ni fizične povezave.
Tako notranji bat kot zunanji drsnik sta opremljena z visokozmogljivim magnetnim nizom iz redkih zemelj. Močna magnetna sila ju sesa skupaj. Ko zračni tlak potisne notranji bat v gibanje, zunanji drsnik tesno sledi.
Ker valj nima odprtine, je popolnoma zaprt. To pomeni, da ni uhajanja zraka in da vanj ne more vdreti prah ali tekočina.
Najpogostejši je v živilskopredelovalni industriji, farmacevtski opremi in vseh okoljih, ki zahtevajo izjemno visoko čistočo, ali v izjemno umazanih in vlažnih okoljih.
Mehanski pnevmatski valj brez palice
Vzdolž aksialne smeri cilindra je ozek utor. Notranji bat je fizično povezan z zunanjim drsnikom skozi ta utor. Za rešitev problema tesnjenja sta v zasnovi uporabljena dva posebna tesnilna pasova: eden se nahaja znotraj tlaka tesnilnega zraka, drugi pa zunaj, da prepreči vdor prahu.
Lahko prenese večje obremenitve in hitrejše hitrosti ter se zaradi fizične trde povezave ne bo ločil od preobremenitve, kot se to zgodi pri magnetnem paru.
Najpogosteje se uporablja v avtomobilski industriji, pri ravnanju s težkimi materiali, pri visokohitrostnih rezalnih strojih in aplikacijah, ki zahtevajo velike navore.
Prednosti in slabosti pnevmatskega cilindra brez palice
Kot pameten kupec je treba objektivno pretehtati prednosti in slabosti, preden v sistem vključimo pnevmatsko enoto brezbatnega cilindra.
Prednosti
Vrhunska prostorska učinkovitost: To je edina rešitev, kadar je prostor za namestitev omejen (npr. znotraj naprave).
Hod ni omejen: če je hod tradicionalnega cilindra predolg, se batnica zlahka upogne ali zlomi. Brezbatni valj te težave nima. Teoretično je lahko hod zelo dolg.
Dvosmerna sila je enakomerna: potisk običajnega cilindra je pri iztegovanju in vvlačevanju različen, ker batnica zaseda to površino. Površina sile na obeh straneh cilindra brez batnice je enaka, zato sta sila in hitrost dvosmernega gibanja popolnoma enaki.
Z lastno sposobnostjo vodenja: številni mehanski cilindri brez batnic imajo vgrajene visoko natančne vodilne tirnice, ki lahko neposredno prenesejo bočne obremenitve, s čimer se odpravijo stroški namestitve dodatnih zunanjih vodilnih tirnic.
Proti
Vzdrževanje tesnila: mehanski brezbatni valj je odvisen od tesnilnega traku. Po dolgotrajni uporabi se lahko tesnilni trak obrabi, kar povzroči sledi uhajanja zraka, kar zahteva redne preglede ali zamenjavo tesnila.
Cenovni dejavnik: Zaradi kompleksne strukture in visokih zahtev glede natančnosti so začetni nakupni stroški brezbatnega cilindra običajno višji od nakupnih stroškov standardnega cilindra z enakim premerom.
Stabilnost pri nizki hitrosti: Pri gibanju z izjemno nizko hitrostjo lahko pri nekaterih nizkokakovostnih cilindrih brez batnice pride do pojava "plazitve".
Uporaba pnevmatskih valjev brez palice
Avtomatsko brizganje in sitotisk
Pri tiskanju velikega formata ali brizganju se mora šoba ali strgalo premikati na dolge razdalje, gladko in z enakomerno hitrostjo. Zaradi dvosmernih karakteristik konstantne hitrosti brezbatnega valja je odlična izbira za takšne aplikacije.
CNC obdelovalni stroji (CNC) avtomatska vrata
Notranji prostor obdelovalnega stroja je majhen, varnostna vrata pa so običajno težka. Brezbatni valj je mogoče namestiti blizu okvirja vrat, težka zaščitna vrata pa je mogoče hitro odpreti in zapreti, ne da bi pri tem zavzeli delovni prostor.
Večosni manipulator in portalni sistem
Pnevmatski cilindri brez palic se pogosto uporabljajo kot preprosti moduli osi X ali Y. Skupaj z drsniki lahko sestavijo stroškovno učinkovite kartezične robote za prijemanje in nameščanje.
Prenos materiala na dolge razdalje
Pri prenosu izdelkov med dvema cevovodoma je skoraj nemogoče uporabiti tradicionalni valj, če je razdalja večja od 1 metra. Pnevmatski valj brez palice lahko zlahka prepotuje več metrov in potisne izdelek od točke A do točke B.
Kako izbrati prave pnevmatske cilindre brez batnice?
Izbira napačnega modela ne le zapravlja proračun, ampak lahko povzroči tudi izpade. Pri brskanju Katalog podjetja Anruk Pneumatic, sledite naslednji 4-stopenjski metodi izbire:
Določanje obremenitve in momenta (obremenitev in moment)
Ne glejte samo na težo bremena (kg). Pri pnevmatskih cilindrih brez batnice je navor odločilnega pomena. Če težišče bremena odstopa od središča drsnika, bo nastal ogromen bočni navor.
- Rahla delna obremenitev: Izberete lahko standardni tip drsnega ležaja.
- Velika ekscentrična obremenitev: Izberite model z visoko natančnim linearnim vodilom.
Izračunajte potreben potisk in premer valja (velikost izvrtine)
Glede na tlak vira plina (običajno 0.5 ~ 0.7 MPa) izberite ustrezen premer jeklenke.
Pravilo: Teoretični potisk valja mora biti 1.5- do 2-krat večji od dejanske obremenitve, da se zagotovi nemoteno delovanje.
Upoštevanje hitrosti in blaženja
Če aplikacija zahteva delovanje z visoko hitrostjo (več kot 500 mm/s), je treba izbrati model z ojačanim zračnim ali hidravličnim blažilnikom, ki absorbira kinetično energijo na koncu hoda.
Okoljska presoja
Ali je v okolju prisotna rezalna tekočina in vodna meglica? – Prednostni magnetni par.
Ali so v okolju kovinski ostanki in varilna žlindra? – Zahteva namestitev protiprašnega pokrova ali izbiro posebnega zaščitnega mehanskega cilindra.
Nasveti za vzdrževanje pnevmatskih cilindrov brez palice
Čeprav so Anrukovi brezbatni pnevmatski cilindri zasnovani za dolgo življenjsko dobo, to ne pomeni, da jih lahko prezremo. Za zagotovitev optimalne zmogljivosti:
Vzdržujte čistočo vira zraka Na sprednji del obvezno namestite zračni filter (enoto FRL), ki filtrira vlago in nečistoče.
Redno čistite tesnilni trak Pri mehanskih cilindrih redno brišite prah z zunanjega tesnilnega traku, da preprečite nabiranje delcev in uhajanje zraka.
Mazanje Čeprav je večina sodobnih valjev zasnovanih za predhodno mazanje, lahko ustrezen dodatek turbinskega olja ISO VG32 znatno podaljša življenjsko dobo tesnil pri visokofrekvenčni uporabi.
Ste pripravljeni optimizirati svoj sistem avtomatizacije?
Pri Anruk Pneumatic ne prodajamo le valjev, temveč ponujamo tudi prostorsko optimizirane rešitve. Ne glede na to, ali morate zamenjati obstoječi model ali razviti novo opremo, vam je naša ekipa inženirjev vedno na voljo.
Kakšna je razlika med pnevmatskim cilindrom brez palice in cilindrom?
Brezbatni valj neposredno poganja zunanji drsnik prek magnetne sklopke ali mehanske strukture, kar prihrani raztezni prostor batnice in naredi strukturo bolj kompaktno. Navadni valj se zanaša na linearno izmenično gibanje batnice, kar zahteva dodaten namestitveni prostor za prilagoditev dolžine podaljška batnice.
Ali se lahko pnevmatski valj brez palice aktivira z magneti?
Da. Brezbatni valj z magnetno sklopko uporablja notranji magnetni obroč na batu in zunanji magnetni obroč na zunanjem drsniku za pogon zunanje obremenitve prek magnetne sklopke. To je ena njegovih najpomembnejših delovnih metod, vendar je treba upoštevati, da so njegove zmogljivosti glede obremenitve in hitrosti omejene s to strukturo.
Zakaj pnevmatski cilindri brez palice odpovedo?
Pogosti vzroki za okvaro brezbatnih valjev vključujejo notranje in zunanje puščanje (običajno zaradi obrabe tesnil, nezadostnega mazanja ali nečistoč) in edinstven problem "neciljnega" delovanja magnetnih sklopnih valjev (prekomerna obremenitev ali zračni tlak povzroči ločitev notranjih in zunanjih magnetnih obročev). Poleg tega lahko nepravilna namestitev, dovod nečistega plina ali poškodba komponent pufra povzročijo tudi nezadostno izhodno moč ali nenormalno delovanje.
Kako izračunate silo zračnega cilindra?
Sila, ki deluje v valju, je produkt uporabljenega zračnega tlaka in razpoložljive površine bata.
