Wprowadzenie
Siłowniki z prowadzeniem i siłowniki ze stołem przesuwnym stosuje się wtedy, gdy standardowy siłownik pneumatyczny nie zapewnia wystarczającej stabilności obciążenia. Tłoczysko zwykłego siłownika jest przeznaczone do pchania i ciągnięcia, a nie do przenoszenia dużych obciążeń bocznych czy zapobiegania obrotom. Gdy ruchoma część musi zachować prawidłowe ustawienie, siłownik z prowadzeniem jest często lepszym wyborem.
W precyzyjnej automatyce nawet niewielka niewspółosiowość może powodować zakleszczanie się produktów, nierównomierny docisk, błędy czujników lub przedwczesne zużycie. Siłownik z prowadzeniem łączy ruch liniowy z prętami prowadzącymi, łożyskami lub mechanizmami ślizgowymi. Dzięki temu ruch jest stabilniejszy i bardziej powtarzalny.
HOMIPNEU oferuje kilka produktów zapewniających ruch prowadzony, w tym kompaktowe siłowniki z prowadzeniem MGPM, kompaktowe siłowniki z prowadzeniem MGPL, siłowniki pneumatyczne ze stołem przesuwnym MXS, precyzyjne siłowniki ze stołem przesuwnym MXQ, a także siłowniki z prowadzeniem CXSM, CXSW, STMB i TCB.
Dlaczego zwykłe siłowniki nie zawsze wystarczają
Standardowy siłownik może wytwarzać siłę liniową, ale nie zapobiega skutecznie obrotom obciążenia. Jeśli zamocowana płyta lub chwytak się obraca, tłoczysko może zostać obciążone bocznie. Z czasem może to uszkodzić uszczelnienia, tuleje i powierzchnię tłoczyska.
W wielu maszynach problemem nie jest siła, lecz stabilność. Siłownik może być wystarczająco silny, aby przesunąć obciążenie, ale obciążenie może się przechylać, drgać lub zakleszczać. Dodanie zewnętrznej prowadnicy może rozwiązać ten problem, ale siłownik z prowadzeniem łączy prowadnicę i napęd w jednym kompaktowym zespole.
Jest to szczególnie przydatne w kompaktowych urządzeniach, w których zastosowanie oddzielnych szyn wymagałoby zbyt wiele czasu na projektowanie lub zbyt dużo miejsca.
Siłowniki z prowadzeniem zapobiegające obrotom
Siłowniki z prowadzeniem wykorzystują pręty prowadzące lub zintegrowane mechanizmy prowadzące, aby utrzymać prawidłowe ustawienie ruchomej płyty. Zapobiegają obrotom i pomagają przenosić obciążenia boczne, których zwykłe tłoczysko nie powinno przenosić.
Kompaktowy siłownik z prowadzeniem MGPM nadaje się do stanowisk automatyki, w których potrzebne są kompaktowe wymiary i zabezpieczenie przed obrotem. Kompaktowy siłownik z prowadzeniem MGPL jest często stosowany tam, gdzie wymagana jest dłuższa konstrukcja prowadząca lub większa stabilność.
Siłowniki z prowadzeniem są powszechnie stosowane w urządzeniach typu pick-and-place, przyrządach prasujących, stanowiskach pozycjonowania, urządzeniach kontrolnych, zespołach transportu części i mechanizmach załadunkowych.
Siłowniki ze stołem przesuwnym do precyzyjnego pozycjonowania
Siłowniki ze stołem przesuwnym mają prowadzony stół ruchomy, na którym można zamocować niewielkie narzędzie, chwytak, ogranicznik lub przyrząd. Są często stosowane tam, gdzie wymagane są dokładny ruch i stabilne podparcie obciążenia.
Siłownik pneumatyczny ze stołem przesuwnym MXS i precyzyjny siłownik ze stołem przesuwnym MXQ to przykłady siłowników przeznaczonych do precyzyjnego ruchu w kompaktowych układach. Są przydatne w maszynach montażowych, przy obsłudze elementów elektronicznych, pozycjonowaniu małych części i na stanowiskach kontrolnych.
Siłownik ze stołem przesuwnym może ograniczyć zakres prac projektowych, ponieważ prowadnica i napęd są już zintegrowane. Pomaga to konstruktorom maszyn szybciej tworzyć powtarzalne moduły.
Warianty z podwójnym tłoczyskiem i prowadzonym wózkiem
Siłowniki z prowadzeniem i podwójnym tłoczyskiem, takie jak siłowniki pneumatyczne z prowadzeniem i podwójnym tłoczyskiem CXSM i siłowniki z prowadzeniem i podwójnym tłoczyskiem CXSW zapewniają większą stabilność niż siłowniki z pojedynczym tłoczyskiem. Układ dwóch tłoczysk pomaga zapobiegać obrotom i zapewnia prowadzenie ruchu.
Siłowniki z prowadzonym wózkiem, takie jak siłowniki pneumatyczne z prowadzonym wózkiem STMB są przydatne w zastosowaniach wymagających kompaktowego ruchu przesuwnego z prowadzonym wózkiem.
Wybór zależy od obciążenia, skoku, precyzji, dostępnej przestrzeni i kierunku montażu. Do lekkiego zadania pozycjonowania może wystarczyć kompaktowy siłownik z prowadzeniem. Bardziej wymagające zastosowanie przesuwne może wymagać siłownika ze stołem przesuwnym.
Obciążenie boczne i moment obciążający
Siłowniki z prowadzeniem lepiej przenoszą obciążenia boczne niż zwykłe siłowniki, ale one również mają swoje ograniczenia. Moment obciążający zależy od odległości obciążenia od osi prowadnicy. Ciężkie narzędzie zamontowane daleko od prowadnicy wytwarza większy moment niż to samo narzędzie zamontowane blisko stołu.
Przy wyborze siłownika z prowadzeniem należy uwzględnić nie tylko masę, ale także położenie obciążenia. Długi wspornik lub przesunięty chwytak może przeciążyć prowadnicę, nawet jeśli całkowita masa wydaje się niewielka.
Przy szybkim ruchu ważne jest również obciążenie dynamiczne. Gwałtowne przyspieszanie i hamowanie zwiększa obciążenie prowadnic i łożysk.
Skok, prędkość i uderzenie na końcu skoku
Siłowniki z prowadzeniem pracują zwykle przy krótkich lub średnich skokach. Skok powinien odpowiadać wymaganemu przemieszczeniu, bez niepotrzebnego zapasu. Zbyt duży skok może zwiększyć rozmiary siłownika i zmniejszyć jego sztywność.
Prędkość należy starannie kontrolować. Zbyt szybki ruch prowadzonego wózka może powodować uderzenia na końcu skoku i drgania. Zawory regulacji przepływu i amortyzacja pomagają chronić mechanizm prowadzący. W precyzyjnych zastosowaniach płynny ruch jest często ważniejszy niż maksymalna prędkość.
Podczas testów należy sprawdzić, czy ruchomy stół zatrzymuje się powtarzalnie po zamontowaniu właściwego narzędzia. Wózek, który porusza się płynnie bez obciążenia, może zachowywać się inaczej w końcowych warunkach pracy maszyny.
Wskazówki montażowe
Zamontuj siłownik na płaskiej, sztywnej powierzchni. Jeśli płyta podstawy jest nierówna, prowadnica może się skręcać i zakleszczać. Unikaj wymuszonego dopasowywania siłownika z prowadzeniem do innych mechanizmów. Siłownik i napędzana część powinny poruszać się po zgodnym torze, bez przeszkód.
Pozostaw miejsce na złączki, czujniki i regulację. Wiele siłowników z prowadzeniem montuje się wewnątrz kompaktowych modułów maszyn, ale dostęp serwisowy nadal ma znaczenie.
Zastosuj odpowiednie złączki i poprowadź przewody tak, aby nie ciągnęły za ruchomą część. Prawidłowy układ pneumatyczny chroni zarówno siłownik, jak i połączenia pneumatyczne.
Praktyczne kryteria doboru
Porównując siłowniki z prowadzeniem, sprawdź więcej niż tylko skok i rozmiar korpusu. Uwzględnij dopuszczalne obciążenie, dopuszczalny moment, kierunek montażu, ugięcie stołu, zakres prędkości, dostępne czujniki i położenie przyłączy. Te szczegóły decydują o tym, czy siłownik zachowa dokładność po wielu cyklach.
Jeśli siłownik przenosi narzędzie, chwytak, kamerę lub głowicę kontrolną, oszacuj obciążenie z uwzględnieniem rzeczywistego sposobu montażu. Narzędzie zamontowane daleko od środka stołu wytwarza dodatkowy moment. Jeśli maszyna szybko przyspiesza, siła dynamiczna może być większa, niż wynikałoby to z samego ciężaru statycznego.
W przypadku stanowisk precyzyjnych powtarzalność należy sprawdzić z zamontowanym obciążeniem docelowym. Siłownik z prowadzeniem może zapewniać dobrą powtarzalność podczas swobodnego ruchu, ale stracić dokładność, jeśli oprzyrządowanie jest zbyt ciężkie, płyta podstawy zbyt słaba lub prędkość ruchu ustawiona zbyt agresywnie.
Gdzie siłowniki z prowadzeniem przynoszą największe korzyści
Siłowniki z prowadzeniem przynoszą największe korzyści na stanowiskach, gdzie jakość ruchu wpływa na jakość produktu. W prostym wypychaczu odrzutów niewielkie różnice w ruchu mogą nie mieć znaczenia. Na stanowisku kontrolnym, w przyrządzie montażowym, urządzeniu do obsługi elementów elektronicznych lub małej prasie przechyły i luzy boczne mogą powodować rzeczywiste wady.
Są również przydatne, gdy konstruktorzy maszyn chcą ograniczyć liczbę oddzielnych części mechanicznych. Zamiast projektować układ obejmujący siłownik, dwie szyny prowadzące, ruchomą płytę i kilka wsporników, można zastosować siłownik z prowadzeniem lub stół przesuwny jako gotowy moduł ruchu. Może to skrócić czas projektowania i zwiększyć powtarzalność kolejnych maszyn.
Powiązane produkty pneumatyczne
Siłowniki z prowadzeniem i siłowniki ze stołem przesuwnym zwykle współpracują z elektrozaworami, zaworami regulacji przepływu, regulatorami prędkości, czujnikami, przewodami PU oraz złączkami pneumatycznymi. Aby poznać szerszą ofertę siłowników, sprawdź w ofercie HOMIPNEU kategorię siłowników pneumatycznych .
Jeśli zastosowanie wymaga jedynie prostej siły, a obciążenie jest już prowadzone przez maszynę, standardowy siłownik może wystarczyć. Jeśli siłownik musi bezpośrednio podtrzymywać obciążenie, bezpieczniejszym wyborem są warianty z prowadzeniem.
Często zadawane pytania
Czym jest siłownik pneumatyczny z prowadzeniem?
To siłownik pneumatyczny z wbudowanymi prętami lub mechanizmami prowadzącymi, które poprawiają stabilność, zapobiegają obrotom i pomagają przenosić obciążenia boczne.
Kiedy należy stosować siłownik ze stołem przesuwnym?
Siłownik ze stołem przesuwnym należy stosować, gdy małe narzędzie lub obrabiany przedmiot wymaga stabilnego, precyzyjnego i prowadzonego ruchu liniowego.
Czy siłowniki z prowadzeniem mogą przenosić dowolne obciążenia boczne?
Nie. Lepiej przenoszą obciążenia boczne niż zwykłe siłowniki, ale każdy model ma określone dopuszczalne obciążenie i moment.
Co powoduje zakleszczanie się siłownika z prowadzeniem?
Typowe przyczyny to nierówne powierzchnie montażowe, niewspółosiowość, nadmierny moment obciążający, zanieczyszczenia lub montaż na siłę.
Czy siłowniki z prowadzeniem nadają się do systemów pick-and-place?
Tak, są często stosowane w modułach pick-and-place, transportu części, kontroli i pozycjonowania, w których ważna jest stabilność.
Podsumowanie
Siłowniki z prowadzeniem i siłowniki ze stołem przesuwnym są przydatne tam, gdzie liczą się precyzja, zabezpieczenie przed obrotem i stabilność obciążenia. Chronią siłownik przed obciążeniem bocznym i zwiększają powtarzalność pracy modułów maszyn. W urządzeniach automatyki, w których zwykły siłownik byłby narażony na skręcanie lub zużycie, rozwiązanie z prowadzeniem jest często lepszym wyborem w dłuższej perspektywie.
