Введение
Пневматические поворотные приводы и поворотные цилиндры используются, когда машине требуется угловое перемещение вместо прямолинейного движения. Они поворачивают детали, индексируют оснастку, перемещают небольшие рычаги, открывают поворотные заслонки, позиционируют инструмент и приводят в действие зажимные механизмы. Во многих системах автоматизации движение на 90 или 180 градусов проще создать с помощью поворотного привода, чем с помощью линейного цилиндра и рычажного механизма.
Для поворотного движения требуется иной подход к выбору. Вместо того чтобы учитывать только диаметр поршня и ход, покупатели должны учитывать крутящий момент, угол поворота, инерцию нагрузки, точность остановки, монтаж, опору вала, демпфирование и силу, действующую на конце рычага. Слишком малый поворотный привод может не завершить перемещение. Слишком большой может ударять слишком сильно и создавать нагрузку на механизм.
HOMIPNEU предлагает такие варианты поворотных приводов, как компактные пневматические поворотные приводы со столом MSQB, компактные поворотные приводы CRQ2B, пневматические поворотные приводы CDRA1, пневматические поворотные приводы DSM, а также поворотные зажимные цилиндры серий MKB, ACK, MRB и SRC.
Когда целесообразно использовать поворотные приводы
Поворотные приводы полезны, когда машине требуется контролируемое угловое перемещение. Типичные примеры включают поворот небольшой детали из одного положения в другое, перемещение стопорного рычага в рабочее положение, вращение плиты оснастки, переворачивание компонента или открытие заслонки.
Использование линейного цилиндра с рычажным механизмом может быть эффективным, но добавляет механические детали и вопросы выравнивания. Поворотный привод объединяет угловое перемещение в компактном устройстве. Это может сделать конструкцию более аккуратной и упростить ее повторение на разных машинах.
Для компактного оборудования поворотные приводы могут экономить пространство, поскольку движение происходит вокруг корпуса привода, а не вдоль длинного хода цилиндра.
Крутящий момент и инерция нагрузки
Крутящий момент — это вращающее усилие, создаваемое приводом. Необходимый крутящий момент зависит от веса нагрузки, расстояния от центра вращения, трения, направления движения и ускорения. Небольшая нагрузка, установленная далеко от вала, может требовать большего крутящего момента, чем более тяжелая нагрузка, установленная близко к валу.
Инерция нагрузки важна при быстром движении. Даже если привод может начать перемещение, плавно остановить нагрузку может быть сложно. Высокая инерция может вызывать удар в конце поворота.
При выборе поворотного привода рассчитайте или оцените крутящий момент с коэффициентом запаса. Если движение вертикальное или происходит против силы тяжести, требование может быть выше, чем при простом горизонтальном повороте.
Угол поворота
Распространенные углы поворота включают 90 и 180 градусов, но некоторые приводы поддерживают регулируемые углы или более широкий диапазон вращения. Правильный угол зависит от функции машины. Узлу переноса деталей может требоваться 180 градусов, тогда как заслонке или стопору может быть достаточно 90 градусов.
Такие изделия, как регулируемые поворотные цилиндры QGK и поворотные цилиндры QSW на 360 градусов подходят для применений, где важна гибкость настройки угла.
После настройки регулировка угла должна быть надежно зафиксирована. Если точка остановки изменится во время работы, расположенные далее датчики и оснастка могут потерять выравнивание.
Поворотные столы для позиционирования
Поворотные приводы со столом используются, когда нагрузке требуется устойчивая вращающаяся платформа. Поворотный стол пневматический поворотный стол серии MSQB и компактный поворотный привод со столом MSQB подходят для индексирования, вращения оснастки и компактных задач позиционирования.
Поворотный стол во многих применениях поддерживает нагрузку лучше, чем простой привод с валом. Он может быть полезен, когда плита, оснастка или небольшая сборка должны вращаться, сохраняя устойчивость.
Как и в случае с цилиндрами со столом скольжения, важна жесткость монтажа. Для сохранения точности позиционирования привод следует устанавливать на ровную и прочную поверхность.
Поворотные зажимные цилиндры
Поворотные зажимные цилиндры совмещают вращение и зажим. Они распространены в оснастке, где зажимной рычаг должен повернуться в рабочее положение, а затем удерживать заготовку. Это экономит пространство, поскольку зажимной рычаг может отводиться во время загрузки и возвращаться поворотом при зажиме.
Такие изделия HOMIPNEU, как поворотные зажимные цилиндры MKB, поворотные зажимные цилиндры ACK, поворотные зажимные цилиндры MRB, и пневматические цилиндры поворотного зажима SRC поддерживают автоматизацию оснастки и зажимные системы.
Для зажимных цилиндров критически важны длина рычага и усилие зажима. Более длинный рычаг снижает эффективное усилие зажима и увеличивает изгибающую нагрузку. Используйте рычаг правильной длины и соответствующую монтажную опору.
Демпфирование и концевые упоры
Поворотное движение часто требует контролируемой остановки. Если привод слишком сильно ударяет в концевой упор, машина может вибрировать, нагрузка может сместиться или привод может преждевременно износиться. Демпфирование, амортизаторы и регулирование скорости помогают уменьшить удар.
Не настраивайте привод без нагрузки, предполагая, что с окончательной оснасткой он будет работать так же. Фактическая инерция рычага, захвата или оснастки изменяет характер остановки.
Для машин с высокой цикличностью плавное управление в конце поворота защищает как привод, так и изделие.
Советы по установке и пневмосхеме
Используйте клапан и трубку такого размера, которые способны обеспечить достаточный расход воздуха для требуемой скорости. Если привод движется медленно, перед его заменой проверьте пропускную способность клапана, диаметр трубки, фитинги и ограничение выхлопа.
Монтажные болты должны быть надежно затянуты, а нагрузка по возможности должна быть сбалансирована. Избегайте больших консольных нагрузок, если привод не рассчитан на них. Если нагрузке требуется дополнительная опора, используйте подшипники или внешние направляющие.
Для подтверждения повернутых положений могут потребоваться датчики. Размещайте датчики там, где их можно регулировать и защитить от повреждений.
Распространенные ошибки при выборе
Одна из ошибок — оценивать крутящий момент только по весу нагрузки. Поворотные применения сильно зависят от радиуса. Легкий инструмент, установленный на длинном рычаге, может требовать большего крутящего момента, чем ожидается, поскольку сила действует далеко от центра вращения.
Другая ошибка — игнорировать точность остановки. В одних применениях детали нужно лишь поворачиваться между открытым и закрытым положениями. В других требуется точное повторяемое позиционирование по углу. Если машине необходима точность, проверьте конструкцию упоров, люфт, демпфирование и необходимость внешних жестких упоров.
Покупателям также следует проверить, может ли вал или стол привода непосредственно выдерживать нагрузку. Если оснастка тяжелая или смещенная, может потребоваться внешняя опора с подшипником. Привод должен обеспечивать вращение, а не самостоятельно воспринимать все механические нагрузки.
Практические примеры применения
В упаковочном оборудовании поворотный привод может открывать и закрывать направляющую заслонку, поворачивать небольшой рычаг отбраковки или вращать вакуумную головку между захватом и установкой. В автоматизации оснастки поворотный зажимной цилиндр может отводить зажимной рычаг во время загрузки и возвращать его для удержания заготовки. В сборочном оборудовании поворотный привод со столом может индексировать небольшую деталь между станциями.
В каждом примере приоритеты различаются. Направляющей заслонке могут требоваться скорость и простая повторяемость. Зажимному цилиндру необходимы удерживающее усилие и стабильное положение рычага. Поворотному столу требуются поддержка нагрузки и точность угла. Подбор привода в соответствии с фактическим приоритетом надежнее, чем выбор только по размеру.
Сопутствующие пневматические изделия
Поворотные приводы работают с электромагнитными клапанами, регуляторами скорости, фитингами, трубками, датчиками и блоками подготовки воздуха. Категория HOMIPNEU пневматический цилиндр включает поворотные столы, компактные поворотные приводы, лопастные приводы, неполноповоротные приводы и поворотные зажимные цилиндры.
Для линейного перемещения стандартные или компактные пневматические цилиндры могут быть проще. Для углового перемещения поворотные приводы обычно обеспечивают более чистую конструкцию машины.
Часто задаваемые вопросы
Для чего используется пневматический поворотный привод?
Он используется для создания контролируемого углового перемещения, например для поворота, индексирования, перемещения по дуге, зажима и вращения оснастки.
Как выбрать крутящий момент поворотного привода?
Учитывайте вес нагрузки, расстояние от вала, трение, направление движения, скорость и коэффициент запаса. Инерция нагрузки важна при быстром движении.
Что такое поворотный зажимной цилиндр?
Это цилиндр, который поворачивает зажимной рычаг в рабочее положение и создает усилие зажима; он часто используется в оснастке.
Могут ли поворотные приводы вращаться на 360 градусов?
Некоторые модели поддерживают более широкий диапазон вращения или движение на 360 градусов, в то время как многие стандартные приводы рассчитаны на 90 или 180 градусов.
Почему поворотный привод ударяет слишком сильно?
Возможные причины включают чрезмерную скорость, высокую инерцию нагрузки, недостаточное демпфирование, неправильную настройку управления потоком или привод слишком большого размера.
Заключение
Пневматические поворотные приводы и поворотные цилиндры полезны, когда оборудованию автоматизации требуется контролируемое угловое перемещение. Правильный выбор означает проверку крутящего момента, угла, инерции нагрузки, монтажа, демпфирования и конструкции пневмосхемы. При правильном подборе поворотные приводы делают операции поворота, индексирования и зажима компактными и повторяемыми.
