Pozicionálás a szokásostól eltérő nézőpontból

Pozicionálási lehetőség pneumatikusan 1000 kg tömegig, ±1 mm pontosan, 360 fokos elfordulási lehetőséggel. Ehhez lehet jó választás az SMC innovációja, a MACM-széria.

A gyártásban dolgozó célgépek iparterülettől függetlenül három alapvető segédenergiát alkalmazhatnak, hogy az adott technológiát minden szempontból optimális módon valósítsák meg. Ennek megfelelően elektromos, hidraulikus és pneumatikus alapokon működő berendezésekről beszélhetünk. Fontos megemlíteni, hogy a mai modern gépekben ezeket a technológiákat általában együttesen alkalmazzák. Ugyanakkor, ha a pozicionálási lehetőségek kerülnek előtérbe, akkor legtöbbször az elektromos hajtásokat és a hidraulikát részesítjük előnyben a pneumatikával szemben. Ez érthető is, hiszen a levegő összenyomhatósága miatt a pneumatikus pozicionálás sokszor csak körülményesen oldható meg, és a pontossága így is hagyhat kivetnivalót maga után.

Az automatizált berendezések mindegyike négy alapvető részegységen keresztül valósítja meg a feladatát: energiaellátás, megfelelő előkészítés, vezérlés és végrehajtás. Pneumatikus esetben ezeknek a sűrített levegő előállítása, a levegő-előkészítés, a szeleptechnika és az aktuátortechnika felel meg. Természetesen a megfelelő helyzet felvételéhez az összes részegység hozzájárul, de a megkívánt pozíciót az aktuátor, azaz a végrehajtó elem veszi fel. A pneumatikában, ha pontos löket közbeni pozíciófelvételre van szükség, akkor mindenki a külső kényszermegállítás (stopper henger) vagy az air-servo rendszerek (pontosság a lökethossz 1 százaléka) alkalmazására, illetve egyéb – a rendszer kiépítését tovább bonyolító – pneumatikus pozicionáló megoldásra gondol.

A más nézőpont lehetősége

Ám nem minden esetben kell ilyen megoldásokra támaszkodni. Ugyanis pozicionálás az is, ha nem a megadott helyzetbe mozgatáshoz használunk segédenergiát, hanem annak elérésekor a rögzítést oldjuk meg a segítségével. Ebben az esetben elhanyagolhatók a pneumatika „rugalmasságából” adódó problémák. Egy ilyen innováció az SMC MACM-szériája. Ez a speciális aktuátor nem sorolható a hagyományos értelemben vett végrehajtók közé. Nem munkahenger, forgató-, megfogó- vagy légmotor. Megnevezését tekintve központosító egység. A mozgástartománya is igen szokatlan.

1 Az aktuátor mozgástartománya

Egy munkaasztal a síkban képes bizonyos lökettartományon belül bármely irányba kitérni, majd ha elérte a kívánt pozíciót, rögzíthető a helyzete (1. ábra). A rögzítést és az oldást a képen látható L (lock) és U (unlock) portra adott sűrített levegő biztosítja. Hogy hogyan éri el ezt, a belső szerkezeti kialakítás mutatja meg. A tehermentes állapotot ábrázolja a 2. ábra.

 

2 Tehermentes állapot

Amikor a (1) munkaasztalt vízszintes irányban erőhatás éri, akkor a (2) csapágy segítségével az asztal képes kitérni. Ezzel együtt a (3) visszatérítő rugó is – iránytól függően – megnyúlik vagy összenyomódik. Amikor az erőhatás megszűnik, a (4) központi tengely visszatér középhelyzetbe a (3) rugó segítségével. A pozícióban történő rögzítést a (4) középponti tengelyre gyakorolt erőhatással érjük el (3. ábra).

3 Pneumatikus rögzítés

A bal oldalon a még nyitott állapot látható, míg a jobb oldalon a zárás folyamata figyelhető meg. Amikor a záró portra levegőt kapcsolunk, a (6) dugattyú lefelé mozdul, és lenyomja a (4) központi tengelyt. Így a (4) központi tengely leszorítja a (5) csapágytartó lapot, ami ezáltal rögzíti az (1) munkaasztal helyzetét. A nyitó portra adott nyomás oldja a szorítóerőt, és a munkaasztalt a rugó visszahúzza középhelyzetébe.

A nyitás és zárás érzékelésére is van lehetőség egy fotoszenzor beszerelésével, így konkrét jelet adhatunk a vezérlés felé, hogy továbbléptethető legyen a folyamat. A szenzor felhelyezésére az 1. ábrán látható záró (L) és a nyitó (U) portok alatt középen kialakított hely áll rendelkezésre.

Gyakorlati ipari alkalmazások

Felmerülhet a kérdés, hogy hol van ennek jelentősége az ipari alkalmazásokban. Főként nagy terhek hely- és levegőtakarékos, pontos és egyszerűbb átrakásánál, szállításánál, amikor fontos a rakomány pontos helyzetbe mozgatása. Tehát szinte az összes nagy terhet szállító konvejorsornál (4. ábra), valamint amikor érzékeny terhet (például folyadékkristály-kazettát) mozgatunk, és pontosan kell áttárolni, hogy a következő egység a továbbmozgatáskor ne okozzon maradandó sérülést a termékben (5. ábra).

4 Egy lehetséges alkalmazás a nagy terhet mozgató konvejor

Mivel az oldalirányú elmozdulást csapágy biztosítja, így belátható, hogy minimális erő szükséges a pozicionáláshoz. Azaz a beállítóhengerek testmérete jelentős mértékben csökkenthető, így az általuk felhasznált pneumatikus energia, illetve az élettartam tekintetében is jelentős javulás várható. Ez pozitívumot jelent a kezelés és a karbantartás szempontjából egyaránt.

5 Érzékeny teher pontos áttárolása

Így tehát egy olyan eszköz állt az ipari automatizálás szolgálatába, amely akár 1000 kg tömegig képes ±1 mm pontosan akár 360 fokos elfordulási lehetőséggel a központosítást hatékonyabbá tenni, így helyet és energiát megtakarítani.

2020.02.01.