Hoe meerstand-pneumatische cilinders werken

Wat is een multipositie pneumatische cilinder?

Festo multipositie cilinder

Figuur 1: Festo multipositie cilinder

Een multipositie pneumatische cilinder kan naar verschillende vooraf gedefinieerde posities bewegen, in plaats van alleen volledig uit te schuiven en in te trekken zoals een standaard cilinder. Dit wordt bereikt door twee of meer standaard cilinders met dezelfde zuigerdiameter in een specifieke opstelling te verbinden. De extensie en retractie van elke cilinder kan worden gecontroleerd om meerdere posities te bereiken. Bijvoorbeeld, door twee cilinders met verschillende slaglengtes te verbinden, kan men het systeem configureren om drie of vier verschillende posities te bereiken. Multipositie cilinders zijn economisch in vergelijking met complexe elektronische besturing. Ook bieden fabrikanten multipositie kits aan die het assemblageproces vereenvoudigen, waardoor het gemakkelijker wordt om deze aangepaste actuatoren te creëren.

Inhoudsopgave

Hoe multipositie pneumatische cilinders werken

Multipositie pneumatische cilinders functioneren door twee of meer standaard pneumatische cilinders in een specifieke opstelling te combineren om meerdere discrete posities te bereiken. Hier is een kort overzicht van hun werking:

  1. Configuratie: Twee of meer cilinders met dezelfde zuigerdiameter maar verschillende slaglengtes worden in serie verbonden. Dit stelt het systeem in staat om verschillende posities te bereiken door de extensie en retractie van elke cilinder te controleren.
  2. Controlemechanisme: De beweging van de cilinders wordt gecontroleerd door een reeks pneumatische signalen die de zuigers verlengen of intrekken. Door elke cilinder selectief te activeren, kan het systeem naar vooraf gedefinieerde posities bewegen.
  3. Positionering:
    1. Drie posities: Bereikt door twee cilinders met dezelfde slaglengte te gebruiken. De posities zijn volledig uitgeschoven, gedeeltelijk uitgeschoven en volledig ingetrokken.
    2. Vier posities: Bereikt door twee cilinders met verschillende slaglengtes te gebruiken. De posities omvatten volledig uitgeschoven, een tussenpositie, gedeeltelijk uitgeschoven en volledig ingetrokken.
  4. Beweging: Wanneer één uiteinde van de zuigerstang stationair is, beweegt de cilinderloop. Dit vereist flexibele pijpverbindingen om de beweging op te vangen.
  5. Assemblagekits: Fabrikanten zoals Festo bieden multipositie assemblagekits aan die het proces van het configureren van standaard cilinders in multipositie systemen vereenvoudigen. Deze kits zorgen voor compatibiliteit en eenvoudige assemblage.

Bijvoorbeeld, de Festo multipositie cilinder ADNM verbindt 2 tot 5 cilinders in serie met dezelfde zuigerdiameter en verschillende slaglengtes en kan tot vijf posities bereiken. Ze zijn modulair, wat betekent dat ze kunnen worden geconfigureerd en geassembleerd volgens specifieke vereisten.

De verschillende posities op een multipositie cilinder (Z1 tot Z5).

Figuur 2: De verschillende posities op een multipositie cilinder (Z1 tot Z5).

Toepassingen van multipositie cilinders

Multipositie pneumatische cilinders worden gebruikt in verschillende industriële toepassingen waar nauwkeurige positionering vereist is. Enkele veelvoorkomende toepassingen zijn:

  • Materiaalbehandeling: Voor het positioneren van materialen in verschillende stadia van een proces.
  • Montagelijnen: Om onderdelen naar verschillende posities te verplaatsen voor montagewerkzaamheden.
  • Verpakking: Voor het positioneren van producten in verschillende stadia van het verpakkingsproces.
  • Automatiseringssystemen: Waar meerdere discrete posities nodig zijn voor taken zoals sorteren, stapelen of uitlijnen van componenten.

Selectie van standaard Festo cilinder types voor multipositie toepassingen

Er zijn drie standaard Festo pneumatische cilinder types voor multipositie toepassingen:

  • ADVU/AEVU: Ideaal voor compacte toepassingen die nauwkeurige positionering en niet-roterende beweging vereisen.
  • DSBC: Geschikt voor zware toepassingen met lange slagen en hoge krachten.
  • ADN/AEN: Geschikt voor compacte toepassingen, met zowel dubbelwerkende als enkelwerkende opties.

Overweeg de volgende factoren bij het selecteren van een pneumatische cilinder voor multipositie toepassingen:

  • Zuigerdiameter: Alle cilinders in het multipositie ontwerp moeten dezelfde zuigerdiameter hebben. Kies een type dat het gewenste diameterbereik voor het ontwerp biedt.
  • Aantal gewenste posities en slaglengtes: Voor een groter aantal posities (meer dan 3), kies cilinders met een breder bereik van beschikbare slaglengtes (bijv. DSBC biedt slagen tot 2800 mm). ADVU/AEVU en ADN/AEN hebben doorgaans kortere slagen (tot 500 mm).
  • Ruimtebeperkingen: Voor compacte multipositie ontwerpen, geef prioriteit aan compacte cilinder types (ADVU/AEVU of ADN/AEN). DSBC cilinders zijn over het algemeen omvangrijker vanwege hun robuuste ontwerp voor zware toepassingen.
  • Omgevingsomstandigheden:
    • Voor extreme temperaturen (hoog of laag), kies cilinders met hittebestendige of lage temperatuurbestendige afdichtingen (beschikbaar in DSBC en ADN/AEN). ADVU/AEVU bieden doorgaans standaard afdichtingen die geschikt zijn voor gematigde omgevingen.
    • Voor omgevingen met hoge corrosie, kies cilinders met hoge corrosiebestendige eigenschappen (beschikbaar in DSBC en ADN/AEN). ADVU/AEVU bieden matige corrosiebestendigheid.

Festo multipositie assemblagekits: DPNA, DPNC, DPVU

Figuur 3: Festo multipositie assemblagekit DPNA

Figuur 3: Festo multipositie assemblagekit DPNA

Multipositie assemblagekits zijn ontworpen om twee pneumatische cilinders rug aan rug te verbinden, waardoor meerdere discrete posities binnen een enkele assemblage mogelijk zijn. Bij het kiezen van een verbindingsstuk voor de pneumatische cilinder, zorg ervoor dat het compatibel is met de zuigerdiameter, lengte en montageafstand van de cilinder. Elke kit maakt een maximale totale slaglengte van maximaal 1000 mm mogelijk, afhankelijk van de cilindermaat.

Multipositiekit DPNA voor ADN/AEN cilinders

Ontworpen voor gebruik met ADN (dubbelwerkend) en AEN (enkelwerkend) compacte cilinders.

Multipositiekit DPVU voor ADVU/AEVU cilinders

Ontworpen voor gebruik met ADVU (dubbelwerkend) en AEVU (enkelwerkend) compacte cilinders.

Multipositiekit DPNC voor DSBC cilinders

Ontworpen voor gebruik met DSBC standaard cilinders conform ISO 15552.

Voorbeeld

De multipositiekit DPNC wordt gebruikt om DSBC cilinders te verbinden om een drie- of vierpositie cilinder te creëren. Zorg ervoor dat de cilinders zijn uitgelijnd en tegengestelde slagrichtingen hebben. Elke DPNC kit bevat:

  • Flens
  • Zeskantmoeren (8x)
  • Schroefpennen (8x)
  • Kleefstof (Loctite 243)

De kit bevat echter geen cilinders, deze moeten apart worden besteld.

Overweeg het gebruik van de DPNC kit met drie cilinders met verschillende slaglengtes. Zorg ervoor dat deze cilinders van hetzelfde type en zuigerdiameter zijn.

  1. Reinigen en uitlijnen: Reinig de verbindingsoppervlakken van elke cilinder en lijn de luchtverbindingen van de cilinders uit.
  2. Breng kleefstof aan en plaats de schroefpennen: Breng de kleefstof (Loctite 243) aan op de uiteinden van de schroefpennen. Schroef de schroefpennen in de schroefgaten van de eerste cilinder, zodat ze een beetje uitsteken zoals gespecificeerd in Tabel 1. Projectie 't' verwijst naar de gespecificeerde lengte waarmee de schroefpennen uit de schroefgaten van de pneumatische cilinder moeten uitsteken om een correcte assemblage en uitlijning te garanderen.
Aanbrengen van kleefstof: schroefpennen (A), kleefstof (B), schroefgaten (C) en pneumatische cilinder (D)

Figuur 4: Aanbrengen van kleefstof: schroefpennen (A), kleefstof (B), schroefgaten (C) en pneumatische cilinder (D)

Tabel 1: DPNC assemblagekit projectiewaarden voor verschillende zuigerdiameters

DPNC 32 mm 40 mm 50 mm 63 mm 80 mm 100 mm 125 mm
Projectie t (mm) 10.5 10.5 14 13 18 18 20
  1. Bevestig de flens: Plaats de flens op de schroefpennen van de eerste cilinder.
Bevestigen van de flens: kleefstof (A), verbindingsflens (B), pneumatische cilinder (C) en schroefpennen bevestigd in hun gaten (D)

Figuur 5: Bevestigen van de flens: kleefstof (A), verbindingsflens (B), pneumatische cilinder (C) en schroefpennen bevestigd in hun gaten (D)

  1. Draai de zeskantmoeren aan: Bevestig de zeskantmoeren op de schroefpennen, en draai ze afwisselend aan.
aandraaien van zeskantmoeren (A) op de schroefpennen

Figuur 6: aandraaien van zeskantmoeren (A) op de schroefpennen

  1. Herhaal voor extra cilinders:
    1. Breng kleefstof aan op de uiteinden van de schroefpennen van de tweede cilinder.
    2. Schroef de schroefpennen in de schroefgaten van de tweede cilinder, en behoud de projectie.
    3. Plaats de flens op de schroefpennen van de tweede cilinder.
    4. Draai de zeskantmoeren afwisselend aan.
    5. Herhaal dezelfde stappen voor de derde cilinder.
  2. Laatste controle: Zorg ervoor dat alle verbindingen veilig zijn en de cilinders correct zijn uitgelijnd.