Автоматизация сварки предъявляет особые требования к пневматическим магистралям. Трубка может подавать воздух к захвату робота, зажиму, позиционирующему цилиндру или вспомогательному оборудованию сварочной горелки в условиях воздействия искр, горячих частиц, истирания и многократных перемещений. Обычные трубки способны подавать сжатый воздух, однако их наружная поверхность может быть повреждена задолго до окончания расчетного срока службы пневматической системы.
Двухслойная искрозащитная пневматическая трубка PU HOMIPNEU состоит из гибкой внутренней полиуретановой трубки и защитного наружного слоя, не поддерживающего горение. Двухслойная конструкция предназначена для уменьшения повреждений от сварочных искр, горячих брызг и металлических частиц с сохранением гибкости, необходимой для прокладки промышленных пневмолиний.
В этом руководстве рассматривается, где применяется искрозащитная трубка PU, как выбрать модель PUH и размер магистрали с учетом расхода воздуха, а также какие опасности требуют отдельного ограждения или шланга другого типа. Изделие представляет собой трубку с защитным слоем и не гарантирует защиты от прямого воздействия пламени, длительного контакта с расплавленным металлом или всех опасностей, связанных со сваркой.
Что такое двухслойная искрозащитная трубка PU?
Двухслойная искрозащитная трубка PU объединяет две функции в одной пневматической магистрали. Внутренняя полиуретановая трубка подает сжатый воздух и позволяет прокладывать магистраль в обход компонентов оборудования. Наружный защитный слой служит расходуемой или экранирующей поверхностью, защищающей от случайного попадания искр, горячих частиц, сварочных брызг и истирания.
В сварочной ячейке наружная поверхность трубки может подвергаться опасным воздействиям, даже если проходящий внутри воздух чистый и сухой. Защитный наружный слой помогает оградить от этих воздействий внутреннюю трубку, находящуюся под давлением. Однако это не отменяет необходимости прокладывать магистраль вдали от сварочной ванны, устанавливать ограждения в местах прямого воздействия и осматривать трассу при плановом обслуживании.
Зачем сварочным ячейкам защищенные пневматические трубки
На роботизированных и автомобильных сварочных станциях обычно используются пневматические зажимы, захваты, салазки, установочные элементы, подъемники и механизмы смены инструмента. Воздушные трубки могут проходить вдоль манипуляторов роботов, приспособлений, ограждений и сварочных горелок. В процессе производства магистраль может подвергаться следующим воздействиям:
- Кратковременное воздействие сварочных искр и горячих брызг
- Металлическая пыль и острая стружка, образующиеся при обработке
- Многократные изгибы при движении робота или приспособления
- Контакт с кронштейнами, ограждениями и кабелеукладчиками
- Тепловое излучение сварочной горелки или горячей заготовки
- Масляный туман, чистящие химикаты и производственная влага
- Случайные удары при смене оснастки или техническом обслуживании
Обычная гибкая трубка PU может подходить для защищенного шкафа управления, но быть непригодной рядом с открытым сварным соединением. Зачастую оптимальным решением является комбинированный монтаж: обычные трубки в чистых зонах и двухслойные искрозащитные трубки на участках, подверженных воздействию частиц и истиранию.
Опубликованные данные о конструкции и эксплуатации
| Параметр | Опубликованная характеристика | Значение для выбора |
|---|---|---|
| Серия изделия | Серия PUH | Указывайте код модели PUH при запросе образцов или коммерческого предложения |
| Конструкция | Двухслойная полиуретановая трубка | Гибкая внутренняя трубка и защитный наружный слой, не поддерживающий горение |
| Рабочая среда | Сжатый воздух и совместимые некоррозионные газы | Перед использованием любого газа, кроме воздуха, подтвердите его совместимость |
| Рабочая температура | от −20°C до +80°C | Проверьте характеристики всего узла и снижение допустимого давления |
| Рекомендуемая температура при непрерывной эксплуатации | от −10°C до +60°C | При планировании непрерывной эксплуатации используйте этот более консервативный диапазон |
| Максимальное рабочее давление | 1.0 MPa / 10 bar при 20°C | Допустимое давление снижается с повышением температуры трубки |
| Минимальное давление разрыва | 3.0 MPa / 30 bar при 20°C | Давление разрыва не является допустимым рабочим давлением |
| Стандартная длина бухты | 100 m | Уточняйте количество и упаковку для каждой модели |
| Основная функция | Подача сжатого воздуха с защитой от искр и горячих брызг | Защита рассчитана на случайное воздействие, а не на прямой контакт с пламенем |
Указанное рабочее давление 10 bar относится к температуре около 20°C. Его нельзя без изменений применять к условиям нагретой сварочной ячейки. Измерьте фактическую температуру на трассе прокладки трубки и запросите подтверждение допустимого давления при этой температуре для выбранной модели.
Выбор модели PUH
| Модель | Наружный диаметр | Внутренний диаметр | Бухта | Рабочее давление при 20°C | Давление разрыва при 20°C | Минимальный радиус изгиба |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PUH0604 | 6 mm | 4 mm | 100 m | 10 bar | 30 bar | 15 mm |
| PUH0805 | 8 mm | 5 mm | 100 m | 10 bar | 30 bar | 20 mm |
| PUH1065 | 10 mm | 6.5 mm | 100 m | 10 bar | 30 bar | 30 mm |
| PUH1280 | 12 mm | 8 mm | 100 m | 10 bar | 30 bar | 45 mm |
| PUH1/4 | 6.35 mm | 4.23 mm | 100 m | 10 bar | 30 bar | 20 mm |
| PUH3/8 | 9.52 mm | 6.35 mm | 100 m | 10 bar | 30 bar | 30 mm |
Код модели обычно отражает наружный и внутренний диаметры. Например, PUH0805 — это трубка с наружным диаметром 8 mm и внутренним диаметром 5 mm. Подбирайте фитинги по наружному диаметру, а пропускную способность определяйте по внутреннему диаметру и общему сопротивлению магистрали.
Как выбрать размер трубки для сварочной ячейки
Сварочные приспособления часто содержат несколько небольших цилиндров, работающих одновременно. Правильный размер трубки зависит от пикового расхода, длины магистрали, пропускной способности клапанов, сопротивления фитингов и минимального давления, необходимого каждому исполнительному механизму. Трубка, подходящая для управляющего сигнала, может оказаться слишком малой для большого зажимного цилиндра.
- 6 x 4 mm: компактные ответвления, линии управления и исполнительные механизмы с небольшим расходом при условии расчета перепада давления.
- 8 x 5 mm: типовые ответвления к роботам и приспособлениям с умеренной потребностью в воздухе.
- 10 x 6.5 mm: более длинные магистрали, крупные цилиндры или одновременная работа нескольких устройств, требующая большего проходного сечения.
- 12 x 8 mm: ответвления оборудования с повышенным расходом при условии, что фитинги и клапаны обеспечивают такую же пропускную способность.
- 1/4 и 3/8 inch: подходят для сварочных ячеек с фитингами дюймовых размеров или импортным оборудованием.
Измеряйте динамическое давление у цилиндра или захвата во время работы всех соответствующих устройств. Давление по манометру на главном регуляторе может оставаться стабильным, тогда как в конце длинного ответвления малого диаметра будет ощущаться недостаток воздуха. При оценке перепада давления учитывайте быстроразъемные соединения, регуляторы расхода, глушители и выпускные клапаны.
Расход воздуха, перепад давления и время цикла робота
Время цикла робота зависит не только от номинального давления шланга. Если зажим закрывается слишком долго, причиной могут быть недостаточный диаметр трубки, ограничивающий расход клапан, засоренный глушитель, негерметичный фитинг или недостаточная производительность компрессора.
При выборе модели PUH запишите диаметр и ход цилиндра исполнительного механизма, время цикла, давление подачи, длину трубки и количество одновременных движений. Подберите трубку так, чтобы минимально необходимое давление сохранялось при максимальной нагрузке. Если у производителя оборудования есть график расхода, воспользуйтесь им; в противном случае испытайте типовой узел на производственной скорости.
Трубка большего размера не всегда лучше. Она дороже, тяжелее, занимает больше места при прокладке и может не подойти к имеющемуся цанговому соединению. Цель — создать сбалансированную систему, в которой трубка, клапан, фитинг и исполнительный механизм согласованы между собой.
Температура и снижение допустимого давления
Указанный диапазон рабочих температур составляет от −20°C до +80°C, а рекомендуемый диапазон для непрерывной эксплуатации — от −10°C до +60°C. Рабочее давление 10 bar и минимальное давление разрыва 30 bar указаны при 20°C. Максимальное рабочее давление снижается по мере повышения температуры трубки.
В сварочных ячейках могут возникать локальные зоны нагрева, которые легко упустить из виду. Трубка за ограждением может нагреваться от расположенной рядом сварочной горелки, горячей стали, двигателя, трансформатора или закрытого шкафа. Проверьте трассу после того, как ячейка достигнет максимальной рабочей температуры в производственных условиях. Прежде чем утверждать конструкцию, уточните допустимое давление при этой температуре.
Не используйте минимальное давление разрыва в качестве коэффициента запаса прочности при нормальной эксплуатации. Давление разрыва — это предел разрушения в заданных условиях, а не целевое значение настройки. Соблюдайте ограничения по давлению производителя оборудования, применимые стандарты и номинальные характеристики производителя фитингов.
От чего защищает наружный слой
Защитный наружный слой предназначен для уменьшения повреждений от сварочных искр, горячих частиц, сварочных брызг и обычного промышленного истирания. Он наиболее полезен там, где воздействие носит периодический характер, а магистраль можно проложить с достаточным зазором.
Используйте дополнительную защиту, если трубка находится непосредственно на пути сварочной дуги, многократно подвергается ударам крупных горячих частиц, воздействию открытого пламени или прижата к только что сваренной детали. Может потребоваться металлическое ограждение, тепловой экран, кабелеукладчик, дистанционный кронштейн или альтернативная трасса. Ни одну пневматическую трубку нельзя считать полностью защищенной от искр.
Искрозащитная трубка и стандартная трубка PU
| Критерий выбора | Стандартная трубка PU | Двухслойная искрозащитная трубка PUH |
|---|---|---|
| Чистый шкаф управления | Часто достаточно | Может быть излишней при отсутствии истирания |
| Случайное попадание сварочных искр | Требует экранирования или может быстрее изнашиваться | Наружный слой обеспечивает дополнительную защиту |
| Горячие брызги возле приспособления | Требует тщательной прокладки и ограждений | Предназначена для такого воздействия с определенными ограничениями |
| Подвижная трасса с очень тесными изгибами | Обычно легче сгибается | Проверьте гибкость наружного слоя и радиус изгиба |
| Прямой контакт с расплавленным металлом | Не подходит | Не подходит без отдельного специально разработанного защитного барьера |
| Чистая зона с ограниченным бюджетом | Может быть практичным выбором | Используйте только там, где необходима защита |
Комбинированная прокладка трубок из разных материалов широко распространена. Используйте стандартную трубку PU в защищенных зонах, а искрозащитную PUH — рядом со сварочным приспособлением, соединяя участки совместимыми фитингами или защищенным переходом. Обеспечьте понятность спецификации материалов и маркировки для обслуживания, чтобы в зоне воздействия случайно не установили стандартную трубку.
Применение при роботизированной сварке
Манипуляторам роботов и сварочным горелкам может требоваться воздух для захватов, пневматических зажимов, устройств смены инструмента, вспомогательных систем охлаждения или позиционирующих устройств. Трубки должны допускать перемещение, не создавая натяжения на фитингах и не истираясь о корпус робота.
По возможности прокладывайте магистраль в предусмотренной для пакета коммуникаций зоне робота. Контролируйте максимальный радиус изгиба на протяжении всей программы движения робота, а не только в исходном положении. Указанные радиусы изгиба PUH составляют примерно от 15 до 45 mm в зависимости от модели. Трасса, которая выглядит приемлемой в неподвижном состоянии, может перегибаться при вращении запястья робота.
Предусмотрите сервисные петли с контролируемым движением вместо свободных петель, которые могут зацепиться за приспособления. Установите разгрузку от натяжения на обоих концах и заменяйте трубку при обнаружении порезов наружного слоя, сплющенных участков или следов повторяющегося контакта.
Применение на автомобильных линиях точечной сварки
На линиях сварки автомобильных кузовов зажимы, упоры и установочные элементы работают в многократно повторяющихся циклах. Защищенная воздушная магистраль помогает сократить простои на обслуживание, вызванные попаданием искр и брызг на открытые трубки.
По возможности размещайте трубку за защитным экраном приспособления или вдоль защищенного кронштейна. Оставляйте достаточный зазор до горячих панелей, сварочных горелок и мест возможного защемления. Убедитесь, что наружный слой не зажат между подвижной оснасткой и жестким упором.
Применение в оборудовании для металлообработки и резки
Металлообрабатывающее оборудование может сочетать пневматические зажимы, салазки и функции обдува с резкой, формовкой или сваркой. Стружка и горячие частицы могут истирать трубки, даже если сварка выполняется не непрерывно.
При использовании для обдува убедитесь, что выбранный внутренний диаметр и компрессор обеспечивают необходимый расход воздуха. Для зажимов и исполнительных механизмов проверьте динамическое давление и время цикла. Держите трубку вдали от острой стружки и при постоянном наличии отходов прокладывайте ее через направляющую или защитный рукав.
Применение с пневмоинструментом вблизи сварочных работ
Пневмоинструменты и рабочие посты могут располагаться рядом со сварочными приспособлениями. Защищенная трубка может быть полезна для стационарных подводов к инструментам, балансиров, зажимов или вспомогательных исполнительных механизмов. Если оператор перетаскивает шланг ручного инструмента по полу, необходимо также учитывать удобство и гибкость, истирание и риск споткнуться.
Не путайте искрозащитную воздушную трубку с электропроводящим или заземленным шлангом. Если для инструмента или по результатам оценки опасной зоны требуется определенный путь отвода электрического заряда, отдельно укажите и проверьте это свойство.
Совместимость фитингов и монтаж
На странице изделия указаны подходящие вставные фитинги, выбираемые по наружному диаметру трубки. Правильный монтаж крайне важен, поскольку защитный наружный слой не компенсирует негерметичность или неполную вставку трубки.
- Выберите фитинг, допущенный для точного наружного диаметра PUH и соответствующего диапазона давлений.
- Обрежьте трубку под прямым углом с помощью острого трубореза для пневматических трубок.
- Проверьте место среза на овальность, разрывы, смятие слоев или видимые внутренние повреждения.
- Полностью вставьте трубку в фитинг до внутреннего упора.
- Первый изгиб должен начинаться за пределами прямого участка, необходимого для фитинга.
- Осторожно проверьте соединение на вытягивание и испытайте его на герметичность при контролируемом давлении.
- Проверьте фитинг во время движения робота и после достижения сварочной ячейкой рабочей температуры.
Изучите категорию пневматических фитингов HOMIPNEU , чтобы ознакомиться с вариантами соединений. Проверьте совместимость материала корпуса, уплотнения, резьбы и параметров подключаемой трубки в составе всей сборки.
Радиус изгиба, движение и организация прокладки
Минимальный радиус изгиба — это предельное проектное значение, а не целевой показатель для монтажа с усилием. Для PUH0604 он составляет 15 mm; для PUH0805 — 20 mm; для PUH1065 и PUH3/8 — 30 mm; для PUH1280 — 45 mm; для PUH1/4 — 20 mm.
Не допускайте скручивания трубки вокруг своей оси. При прокладке на роботе может потребоваться направляемая петля, ограничитель изгиба или защитный пакет коммуникаций. Не затягивайте крепления настолько сильно, чтобы сдавить наружный слой. В местах прохождения трубки через кронштейн используйте скруглённую кромку или защитную втулку и проверяйте отсутствие трения на протяжении всего цикла работы машины.
Влага, химические вещества и другие ограничения
Рабочая среда — сжатый воздух и совместимые некоррозионные газы. Искрозащитный наружный слой не обеспечивает универсальной устойчивости трубки к кислотам, щелочам, растворителям, сварочным дымам или чистящим средствам.
Оценивайте качество воздуха внутри трубки и внешние воздействия отдельно. Конденсат сжатого воздуха может скапливаться в нижних точках, а обезжириватели и аэрозоль охлаждающей жидкости могут воздействовать на наружную поверхность. Прежде чем использовать трубку рядом с моечной станцией или химическим процессом, подтвердите химическую совместимость для конкретной концентрации, температуры и времени контакта.
Осмотр и профилактическое обслуживание
Включите искрозащитные трубки в план регулярного визуального осмотра сварочной ячейки. Проверяйте наличие порезов, проколов, следов ожогов, оплавленных участков, затвердевших секций, сплющенных изгибов, истирания наружного слоя насквозь, оголения внутренней трубки и смещения фитингов.
Проводите осмотр после изменения оснастки, столкновений, выполнения сварочных программ с необычно высокой температурой и работ по техническому обслуживанию. Даже небольшой след может указывать на то, что трубка проложена слишком близко к сварочному факелу. Измените положение кронштейна или экрана, не дожидаясь утечки воздуха.
Контролируйте скорость зажима, усилие захвата и давление на конечном устройстве. Резкое изменение может указывать на утечку, перегиб, засорение фитинга, повреждение трубки или снижение допустимого давления из-за нагрева.
Когда следует установить защиту или выбрать другое изделие
Установите ограждение, тепловой экран или защитный рукав либо измените маршрут прокладки, если искры воздействуют непрерывно, брызги крупные, трубка подвергается прямому излучению дуги или на неё может попадать и оставаться горячий металл. Рассмотрите другой шланг с подтверждёнными характеристиками, если применение предполагает длительное воздействие высокой температуры, пара, агрессивных химических веществ, требует токопроводящего заземления, допуска для чистых помещений или рабочего давления выше подтверждённого предела PUH.
Не используйте эту трубку в качестве электрического кабеля, пожарного, гидравлического или кислородного шланга либо универсальной линии для перекачки химических веществ. Это пневматическое изделие для сжатого воздуха с защитой от случайных воздействий, связанных со сваркой.
Контрольный список для заказа производителями оборудования и дистрибьюторами
- Модель PUH или требуемые наружный и внутренний диаметры
- Метрический или дюймовый стандарт соединения
- Нормальное, пиковое и испытательное давление
- Минимальная и максимальная температура на маршруте прокладки трубки
- Требуемая температура непрерывной эксплуатации
- Расход воздуха, длина линии и ожидаемое падение давления
- Минимальный радиус изгиба и зона движения робота
- Производитель фитинга, материал уплотнения и тип резьбы
- Воздействие искр, брызг, истирания и горячих поверхностей
- Газ внутри трубки и воздействие химических веществ снаружи
- Цвет, маркировка, количество бухт по 100 m и упаковка
- Требования к образцам, протоколам контроля и допуску к применению
Часто задаваемые вопросы
Для чего используется двухслойная искрозащитная пневматическая трубка из PU?
Она используется для подачи сжатого воздуха к зажимам, цилиндрам, захватам, клапанам, оснастке и другим пневматическим устройствам вблизи роботизированной и точечной сварки, автомобильных кузовных линий и металлообрабатывающего оборудования.
Как работает двухслойная конструкция?
Гибкая внутренняя трубка из полиуретана проводит воздух, а огнестойкий защитный наружный слой помогает уменьшить повреждения от искр, горячих частиц, брызг и истирания.
Полностью ли трубка защищена от искр?
Нет. Она предназначена для снижения повреждений от случайных сварочных воздействий. При воздействии открытого пламени, длительном контакте с расплавленным металлом и сильном тепловом излучении требуется отдельное ограждение, экран или другое специализированное изделие.
Какие размеры доступны?
В опубликованный перечень входят модели 6 x 4, 8 x 5, 10 x 6.5 и 12 x 8 mm, а также варианты 1/4 inch и 3/8 inch. Все перечисленные модели поставляются в стандартных бухтах по 100 m.
Каково рабочее давление?
Указанное справочное значение составляет 10 bar или 1.0 MPa при температуре около 20°C, а минимальное разрывное давление — 30 bar при 20°C. Допустимое рабочее давление снижается с повышением температуры.
Какой температурный диапазон следует использовать?
Указанный рабочий диапазон составляет от −20°C до +80°C, а рекомендуемый диапазон для непрерывной эксплуатации — от −10°C до +60°C. Проверьте снижение допустимого давления и соответствие всей сборки условиям фактического маршрута прокладки.
Можно ли использовать трубку на подвижной руке робота?
Её можно рассмотреть для прокладки на роботе при условии проверки радиуса изгиба модели, траектории изгибания, скручивания, числа циклов и надёжности фиксации в фитингах. При необходимости используйте направляемый защитный пакет коммуникаций или кабелеукладчик.
Можно ли подключать её к быстросъёмным фитингам?
Да. Подбирайте фитинг по точному наружному диаметру трубки и проверяйте совместимость материалов, давления и температуры. Отрежьте трубку под прямым углом и вставьте до упора.
Имеет ли наружный слой сертификацию UL94 V-0?
Не предполагайте наличие класса огнестойкости без соответствующего сертификата или протокола испытаний для конкретного изделия. На странице изделия указан огнестойкий защитный материал, но универсальная сертификация UL94 не подтверждена.
Можно ли использовать трубку для подачи кислорода или других газов?
Указанная рабочая среда — сжатый воздух и совместимые некоррозионные газы. Перед использованием любой среды, кроме обычного заводского сжатого воздуха, проверьте совместимость с газом, требования к чистоте, давлению и безопасности.
Защитите пневмолинию, затем проверьте всю ячейку
Двухслойная искрозащитная трубка из PU — специализированное решение для пневмолиний вблизи сварочных роботов, оснастки и металлообрабатывающего оборудования. Защитный наружный слой помогает уменьшить повреждения от случайного воздействия искр и брызг, а внутренняя трубка из PU обеспечивает гибкую прокладку вокруг клапанов, цилиндров и подвижных механизмов.
Для надёжной работы необходимо подобрать модель PUH с учётом расхода, давления, температуры, радиуса изгиба, фитинга и движения робота. Изучите характеристики двухслойной искрозащитной пневматической трубки из PU, затем предоставьте сведения об условиях сварки и полные требования к пневмолинии для подтверждения выбора модели. Чтобы рассмотреть другие варианты трубок, сравните ассортимент воздушных шлангов HOMIPNEU.
