공압 실린더용 프로파일

조립 공정을 단순하게 유지하는 것은 항상 모든 제품을 만드는 현명한 방법입니다. 조립 중에 선형 또는 회전 운동을 달성하는 가장 쉬운 방법 중 하나는 공압 액추에이터를 사용하는 것입니다.
PHD Inc.의 엔지니어링 솔루션 관리자인 Carey Webster는 다음과 같이 지적했습니다.악세서리로 연결되는 라인.”
PHD는 62년 동안 공압 액추에이터를 판매해 왔으며 가장 큰 고객 기반은 자동차 제조업체입니다. 다른 고객은 백색 가전, 의료, 반도체, 포장 및 식품 및 음료 산업에서 왔습니다.
Webster에 따르면 PHD에서 생산하는 공압 액추에이터의 약 25%가 맞춤 제작됩니다. 4년 전 이 회사는 의료 조립 기계 제조업체를 위한 고정 피치 공압식 픽업 헤드로 사용할 수 있는 맞춤형 액추에이터를 만들었습니다.
"이 헤드의 기능은 여러 부품을 빠르고 정확하게 선택하고 배치한 다음 운송을 위해 컨테이너에 넣는 것입니다."라고 Webster는 설명했습니다. "픽업 헤드는 부품 제조 기계의 베이스에 장착됩니다.부품의 크기에 따라 부품의 간격을 10mm에서 30mm로 변경할 수 있습니다.”
강한 힘으로 한 지점에서 다른 지점으로 물체를 이동시키는 것은 공압 액추에이터의 특기 중 하나이며, 이것이 그들이 등장한 지 거의 100년이 지난 후에도 여전히 조립 라인에서 기계 이동을 위한 첫 번째 선택인 이유입니다. 공압 액추에이터는 내구성, 비용으로도 알려져 있습니다. -효과 및 과부하 허용 오차. 이제 엔지니어는 최신 감지 기술을 통해 액추에이터 성능을 최적화하고 모든 산업용 사물 인터넷(IIoT) 플랫폼에 통합할 수 있습니다.
20세기 전반에 제조에 사용된 공압 액추에이터는 선형 힘을 발생시키는 단동 실린더를 기반으로 했습니다. 피스톤의 다른 쪽에 탄성이 주어지면 피스톤은 원래 위치로 돌아갑니다.
Festo AG & Co.의 공동 창립자인 Kurt Stoll은 1955년 직원 엔지니어와 협력하여 유럽 최초의 실린더 시리즈인 단동식 AH 유형을 개발했습니다. 제품 관리자인 Michael Guelker에 따르면 이 실린더는 Festo Corp. 및 Fabco-Air의 공압 액추에이터.
그 후 얼마 지나지 않아 수리 불가능한 소구경 실린더와 팬케이크 공압 액추에이터, 그리고 회전력을 생성하는 제품이 출시되었습니다. 1957년 Bimba Manufacturing을 설립하기 전에 Charlie Bimba는 일리노이주 모니에 있는 자신의 차고에서 최초의 수리 불가능한 실린더를 만들었습니다. 이 실린더는 현재 Original Line 고칠 수 없는 실린더로 불리며 Bimba의 주력 제품이 되었습니다.
Bimba의 공압식 액추에이터 제품 관리자인 Sarah Manuel은 "당시 시장에 나와 있는 유일한 공압식 액추에이터는 약간 번거롭고 상대적으로 비쌌습니다."라고 말했습니다. 유지 보수가 필요하지 않습니다.처음에 이러한 액추에이터의 마모 수명은 1,400마일이었습니다.2012년에 개조했을 때 마모 수명이 3,000마일로 두 배 이상 늘어났습니다.”
PHD는 1957년에 Tom Thumb 소구경 실린더 액추에이터를 출시했습니다. 오늘날 액추에이터는 당시와 마찬가지로 NFPA 표준 실린더를 사용하며 여러 장비 공급업체에서 사용 및 교체할 수 있습니다. 소구경 실린더 제품은 대부분의 응용 분야에서 높은 성능을 발휘하며 이중 로드, 고온 씰 및 스트로크 끝 센서가 장착될 수 있습니다.
Pancake 액추에이터는 1950년대 후반 Alfred W. Schmidt(Fabco-Air의 설립자)가 좁은 공간에 적합한 짧은 스트로크, 얇고 컴팩트한 실린더에 대한 요구를 충족하도록 설계했습니다. 이 실린더는 단동 또는 복동 방식.
후자는 압축 공기를 사용하여 연장 행정과 후퇴 행정에 동력을 공급하여 막대를 앞뒤로 움직입니다. 이 배열은 복동 실린더를 밀고 당기는 하중에 매우 적합하게 만듭니다. 일반적인 응용 분야에는 조립, 굽힘, 클램핑, 공급, 성형이 포함됩니다. , 리프팅, 포지셔닝, 프레싱, 처리, 스탬핑, 흔들기 및 분류.
에머슨의 M 시리즈 원형 액추에이터는 스테인리스 스틸 피스톤 로드를 채택하고 피스톤 로드 양쪽 끝의 롤링 스레드는 피스톤 로드 연결의 내구성을 보장합니다. 액추에이터는 작동 비용 효율적이고 다양한 장착 옵션을 제공하며 용도가 유지보수가 필요 없는 광범위한 성능을 달성하기 위한 사전 윤활용 유성 화합물.
공극 크기 범위는 0.3125인치에서 3인치까지입니다. 액추에이터의 최대 정격 공기압은 250psi입니다. Emerson 기계 자동화 액추에이터의 제품 전문가인 Josh Adkins에 따르면 일반적인 응용 분야에는 한 조립 라인에서 다른 조립 라인으로 재료를 클램핑하고 이송하는 것이 포함됩니다.
로터리 액추에이터는 단일 또는 이중 랙 및 피니언, 베인 및 스파이럴 스플라인 버전으로 제공됩니다. 이 액추에이터는 부품 공급 및 방향 지정, 슈트 작동 또는 컨베이어 벨트의 팔레트 라우팅과 같은 다양한 기능을 안정적으로 수행합니다.
랙 및 피니언 회전은 실린더의 직선 운동을 회전 운동으로 변환하며 정밀하고 중부하 작업에 권장됩니다. 랙은 실린더 피스톤에 연결된 스퍼 기어 톱니 세트입니다. 피스톤이 움직일 때 랙이 선형으로 밀리게 됩니다. , 랙은 피니언의 원형 기어 톱니와 맞물려 강제로 회전합니다.
블레이드 액추에이터는 간단한 공기 모터를 사용하여 회전하는 구동축에 연결된 블레이드를 구동합니다. 챔버에 상당한 압력이 가해지면 고정된 장벽을 만날 때까지 최대 280도까지 아크를 통해 블레이드를 확장하고 이동합니다. 역회전 입구와 출구의 공기압을 역전시켜
나선형(또는 슬라이딩) 스플라인 회전체는 원통형 쉘, 샤프트 및 피스톤 슬리브로 구성됩니다. 랙 및 피니언 변속기와 마찬가지로 나선형 변속기는 선형 피스톤 운동을 샤프트 회전으로 변환하는 스플라인 기어 작동 개념에 의존합니다.
다른 액추에이터 유형에는 가이드, 이스케이프먼트, 다중 위치, 로드리스, 결합 및 전문가가 포함됩니다. 가이드 공압식 액추에이터의 특징은 가이드 로드가 피스톤 로드와 평행하게 요크 플레이트에 장착된다는 것입니다.
이 가이드 로드는 로드 벤딩, 피스톤 벤딩 및 고르지 않은 씰 마모를 줄입니다. 또한 안정성을 제공하고 회전을 방지하는 동시에 높은 측면 하중을 견뎌냅니다. 모델은 표준 크기 또는 소형일 수 있지만 일반적으로 반복성을 제공하는 헤비 듀티 액추에이터입니다.
Emerson Machine Automation의 마케팅 이사인 Franco Stephan은 다음과 같이 말했습니다.일반적인 예는 액추에이터 피스톤이 슬라이딩 테이블에서 앞뒤로 정확하게 움직이도록 안내하는 것입니다. 안내식 액추에이터는 또한 기계에서 외부 가이드의 필요성을 줄여줍니다.”
작년에 Festo는 이중 가이드 실린더가 있는 DGST 시리즈 소형 공압 슬라이드를 출시했습니다. 이 슬라이드 레일은 시중에서 가장 컴팩트한 슬라이드 레일 중 하나이며 정밀 취급, 압입, 픽 앤 플레이스, 전자 장치 및 조명용으로 설계되었습니다. 최대 15파운드의 페이로드와 최대 8인치의 스트로크 길이로 선택할 수 있는 7가지 모델이 있습니다. 유지보수가 필요 없는 이중 피스톤 드라이브와 고용량 재순환 볼 베어링 가이드는 6bar의 압력.동일한 표준은 버퍼 및 근접 센서이며 슬라이드의 공간을 초과하지 않습니다.
공압 이스케이프먼트 액추에이터는 호퍼, 컨베이어, 진동 피더 보울, 레일 및 매거진에서 개별 부품을 분리하고 해제하는 데 이상적입니다. 일부 모델에는 다양한 전자 제어 장치와 쉽게 연결할 수 있도록 스위치가 장착되어 있습니다.
Guelker는 사용 가능한 공압 다중 위치 액추에이터에는 두 가지 유형이 있으며 둘 다 헤비 듀티라고 지적했습니다. 첫 번째 유형은 피스톤 로드가 반대 방향으로 확장되고 최대 4개 위치에서 정지하는 두 개의 독립적이지만 연결된 실린더로 구성됩니다.
다른 유형은 2~5개의 다단계 실린더가 직렬로 연결되어 있고 스트로크 길이가 다른 것이 특징입니다. 하나의 피스톤 로드만 보이고 한 방향으로 다른 위치로 이동합니다.
로드리스 선형 액추에이터는 횡방향 연결을 통해 동력이 피스톤에 전달되는 공압식 액추에이터입니다. 이 연결은 프로필 배럴의 홈을 통해 기계적으로 연결되거나 닫힌 프로필 배럴을 통해 자기적으로 연결됩니다. 일부 모델은 랙과 피니언을 사용할 수도 있습니다. 동력을 전달하는 시스템 또는 기어.
이 액추에이터의 한 가지 장점은 유사한 피스톤 로드 실린더보다 훨씬 적은 설치 공간이 필요하다는 것입니다. 또 다른 이점은 액추에이터가 실린더의 행정 길이 전체에 걸쳐 부하를 안내하고 지원할 수 있어 더 긴 행정 응용 분야에 현명한 선택이 될 수 있다는 것입니다.
결합된 액추에이터는 선형 이동 및 제한된 회전을 제공하며 고정 장치 및 고정 장치를 포함합니다. 클램핑 실린더는 공압식 클램핑 요소를 통해 공작물을 직접 클램핑하거나 모션 메커니즘을 통해 자동으로 반복적으로 클램핑합니다.
비활성 상태에서 클램핑 요소가 올라와 작업 영역 밖으로 스윙합니다. 새 공작물이 배치되면 가압되고 다시 결합됩니다. 운동학을 사용하여 낮은 에너지 소비로 매우 높은 유지력을 얻을 수 있습니다.
공압 클램프는 부품을 병렬 또는 각도 운동으로 고정, 위치 지정 및 이동합니다. 엔지니어는 종종 다른 공압 또는 전자 부품과 결합하여 픽 앤 플레이스 시스템을 구축합니다. 오랫동안 반도체 회사는 작은 공압 지그를 사용하여 정밀 트랜지스터를 처리하고 자동차 제조업체는 강력한 대형 지그를 사용하여 전체 자동차 엔진을 움직입니다.
PHD의 Pneu-Connect 시리즈의 9개 고정구는 Universal Robots 협동로봇의 도구 포트에 직접 연결됩니다. 모든 모델에는 고정구를 열고 닫기 위한 공압 방향 제어 밸브가 내장되어 있습니다. URCap 소프트웨어는 직관적이고 간단한 고정구 설정을 제공합니다.
이 회사는 또한 2개의 공압 클램프를 연결하여 응용 프로그램 유연성을 높일 수 있는 Pneu-ConnectX2 키트를 제공합니다. 이 키트에는 2개의 GRH 그리퍼(조 위치 피드백을 제공하는 아날로그 센서 포함), 2개의 GRT 그리퍼 또는 1개의 GRT 그리퍼 및 1개의 GRH 그리퍼가 포함됩니다. 각 키트에는 손쉬운 포지셔닝 및 프로그래밍을 위해 협업 로봇에 연결할 수 있는 Freedrive 기능이 포함되어 있습니다.
표준 실린더가 특정 응용 프로그램에 대해 하나 이상의 작업을 수행할 수 없는 경우 최종 사용자는 부하 정지 및 사인과 같은 특수 실린더 사용을 고려해야 합니다. 부하 정지 실린더에는 일반적으로 유압식 산업용 충격 흡수 장치가 장착되어 전송을 중지하는 데 사용됩니다 반동 없이 부드럽게 적재하십시오. 이 실린더는 수직 및 수평 설치에 적합합니다.
기존의 공압식 실린더와 비교하여 정현파 실린더는 실린더의 속도, 가속 및 감속을 더 잘 제어하여 정밀한 물체를 운반할 수 있습니다. 최대 속도 작동으로의 원활한 전환.
제조업체는 액추에이터 성능을 보다 정확하게 모니터링하기 위해 위치 스위치와 센서를 점점 더 많이 사용하고 있습니다. 위치 스위치를 설치하면 실린더가 예상대로 프로그래밍된 확장 또는 후퇴 위치에 도달하지 않을 때 경고를 트리거하도록 제어 시스템을 구성할 수 있습니다.
추가 스위치를 사용하여 액추에이터가 중간 위치에 도달하는 시기와 각 동작의 공칭 실행 시간을 결정할 수 있습니다. 이 정보는 완전한 고장이 발생하기 전에 작업자에게 임박한 고장을 알릴 수 있습니다.
위치 센서는 첫 번째 동작 단계의 위치가 완료되었음을 확인한 다음 두 번째 단계로 들어갑니다. 이는 장비 성능과 속도가 시간이 지남에 따라 변하더라도 지속적인 기능을 보장합니다.
"우리는 기업이 공장에서 IIoT를 구현할 수 있도록 액추에이터에 센서 기능을 제공합니다."라고 Adkins는 말했습니다.이러한 데이터 범위는 속도와 가속도에서 위치 정확도, 주기 시간 및 총 이동 거리에 이릅니다.후자는 회사가 액추에이터의 남은 밀봉 수명을 더 잘 결정하는 데 도움이 됩니다.”
에머슨의 ST4 및 ST6 자기 근접 센서는 다양한 공압 액추에이터에 쉽게 통합될 수 있습니다. 센서의 소형 설계로 인해 좁은 공간과 매립된 설치에서 사용할 수 있습니다. 견고한 하우징이 표준이며 출력 상태를 나타내는 LED가 있습니다.
Bimba의 IntelliSense 기술 플랫폼은 센서, 실린더 및 소프트웨어를 결합하여 표준 공압 장비에 대한 실시간 성능 데이터를 제공합니다. 이 데이터를 통해 개별 구성 요소를 면밀히 모니터링하고 긴급 수리에서 사전 업그레이드로 전환하는 데 필요한 통찰력을 사용자에게 제공합니다.
Bimba 감지 기술의 제품 관리자인 Jeremy King은 플랫폼의 지능은 공압 액세서리를 통해 실린더에 쉽게 연결할 수 있는 원격 센서 인터페이스 모듈(SIM)에 있다고 말했습니다. SIM은 센서 쌍을 사용하여 데이터(실린더 포함)를 전송합니다. 상태, 여행 시간, 여행 종료, 압력 및 온도)를 조기 경고 및 제어를 위해 PLC로 전송합니다. 동시에 SIM은 실시간 정보를 PC 또는 IntelliSense 데이터 게이트웨이로 전송합니다. 후자는 관리자가 원격으로 데이터에 액세스할 수 있도록 합니다. 분석을 위해.
Guelker는 Festo의 VTEM 플랫폼이 최종 사용자가 IIoT 기반 시스템을 구현하는 데 도움이 될 수 있다고 말했습니다. 모듈식 및 재구성 가능한 플랫폼은 소량 배치 및 짧은 수명 주기 제품을 생산하는 회사를 위해 설계되었습니다. 또한 높은 기계 활용도, 에너지 효율성 및 유연성을 제공합니다.
플랫폼의 디지털 밸브는 다운로드 가능한 모션 애플리케이션의 다양한 조합에 따라 기능을 변경합니다. 기타 구성 요소에는 통합 프로세서, 이더넷 통신, 특정 아날로그 및 디지털 애플리케이션의 신속한 제어를 위한 전기 입력, 데이터 분석을 위한 통합 압력 및 온도 센서가 포함됩니다.
Jim은 ASSEMBLY의 수석 편집자이며 30년 이상의 편집 경험을 가지고 있습니다. ASSEMBLY에 합류하기 전에 Camillo는 PM Engineer, Association for Facilities Engineering Journal 및 Milling Journal의 편집자였습니다.Jim은 DePaul University에서 영문학 학위를 받았습니다.
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