Cosa sono i cilindri pneumatici e gli attuatori?

 Cosa sono i cilindri pneumatici e gli attuatori?


 

I cilindri pneumatici, noti anche come attuatori pneumatici, sono i prodotti utilizzati per fornire movimento e forza lineare o rotante a sistemi, macchine e processi automatizzati, ad esempio in applicazioni industriali.

Alla "fine aziendale" di un sistema pneumatico, cilindri pneumatici e attuatori funzionano quando l'aria compressa viene forzata nel cilindro o attuatore stesso al fine di spostare un pistone alloggiato al suo interno. Il "lavoro" viene eseguito da un meccanismo collegato al pistone, che converte l'energia creata in un uso pratico, ad esempio un sistema di prelievo e posizionamento nell'automazione di fabbrica.

I cilindri pneumatici e gli attuatori sono un modo semplice per ottenere forza e generare un movimento lineare e rotatorio accurato e possono essere utilizzati in ambienti difficili, come temperature estreme. Leggeri e richiedenti poca manutenzione, generalmente producono meno forza e una velocità inferiore rispetto ai sistemi idraulici o elettrici, ma rimangono comunque un'alternativa economicamente vantaggiosa.

Gli attuatori e i cilindri sono prodotti in "standard di casa" - probabilmente unici per un particolare produttore - o prodotti secondo standard ampiamente adottati o internazionali. Gli standard NFPA degli attuatori pneumatici sono utilizzati in Nord America, mentre ISO è lo standard comune in Europa.

 

Conosciuto anche come...

I cilindri pneumatici o attuatori sono spesso indicati come azionamenti pneumatici.

 

Come funzionano i cilindri pneumatici e gli attuatori pneumatici?

I componenti chiave di un attuatore pneumatico includono un cappuccio terminale, un pistone, uno stelo, una canna del cilindro, una guarnizione raschiante e un manicotto e guarnizione di tenuta. In un circuito semplice, un attuatore pneumatico a semplice effetto può essere azionato da un pulsante. Quando questo pulsante viene premuto, l'aria muove l'asta del pistone verso l'esterno.

I sistemi pneumatici utilizzano aria compressa per creare applicazioni di moto e potenza rotanti o lineari che "funzionano". L'attuatore pneumatico utilizzerà l'aria compressa per agire su un pistone all'interno del cilindro al fine di creare il movimento richiesto, ad esempio il serraggio, o lo spostamento di un carico lungo un percorso lineare. L'applicazione finale può essere tanto varia quanto un dispositivo specifico come una pinza o un morsetto per una ventosa usata per maneggiare il vetro.

Un cilindro pneumatico o attuatore a semplice effetto ha una porta, in cui l'aria entra e quindi spinge il pistone in una sola direzione. Il pistone viene quindi riportato alla posizione originale da una molla. Questi cilindri pneumatici hanno una corsa limitata, quindi sono utili per operazioni più lente. Usano anche meno aria che offre efficienza ottimale e costi operativi inferiori.

Un attuatore o cilindro pneumatico a doppio effetto ha due fori che consentono di applicare la pressione per tirare il pistone nella direzione opposta a quella creata dalla prima porta, altrimenti noto come instroke e outstroke.

Generalmente, più grande è il foro del cilindro, maggiore è l'uscita in termini di forza.

 

Come selezionare un cilindro pneumatico o un attuatore pneumatico?

Il tipo e le caratteristiche dell'attuatore di cui hai bisogno sono definiti dall'applicazione che utilizzerai per. Cilindri o attuatori sono disponibili in una gamma di dimensioni, da 8 mm a 320 mm, e svolgono funzioni diverse a seconda di ciò che è richiesto. Sono a semplice effetto o a doppio effetto.

Fattori chiave nella scelta di un cilindro pneumatico o attuatore:

  • Tipo di movimento: l'attuatore o cilindro pneumatico necessario dipende dal fatto che sia richiesto un movimento rotatorio o lineare. 
  • Requisiti di pressione e portata: considerare ciò che si desidera dall'attuatore pneumatico o cilindro. Questo copre anche gli altri componenti necessari - se sono dimensionati in modo errato possono influenzarne le prestazioni.
  • Ambiente: grazie agli sviluppi della resistenza alla corrosione, i cilindri pneumatici e gli attuatori possono essere utilizzati a temperature estreme. Sono disponibili anche attuatori o cilindri in acciaio inossidabile.
  • Funzioni speciali: se stai cercando di risparmiare energia, considera l'utilizzo di un cilindro pneumatico o attuatore integrato come l'Integrated Valve & Actuator (IVAC) di IMI Norgren. Prodotto. Assicurarsi inoltre che l'attuatore o il cilindro sia di dimensioni corrette e adeguato all'operazione prevista.
  • Semplice effetto o doppio effetto: gli attuatori o i cilindri pneumatici generalmente rientrano in una di queste due categorie a seconda del tipo di applicazione, della forza o del movimento richiesti, delle dimensioni del lavoro e dell'accuratezza o del controllo previsti. Generalmente, un attuatore o cilindro pneumatico ospiterà un pistone e uno stelo al suo interno.
  • Tipo dipendente dall'applicazione: Sono disponibili diversi tipi di attuatori o cilindri pneumatici, compresi cilindri senza stelo, cilindri tondi e cilindri compatti.

 

Tipi di cilindri pneumatici o attuatori pneumatici

Sono disponibili diversi tipi di cilindri pneumatici e attuatori, a seconda dell'applicazione richiesta. Possono essere a semplice effetto o a doppio effetto. Ecco alcuni esempi dei tipi di cilindri pneumatici e attuatori disponibili:

Cilindri ISOLINE Profile & Tie-Rod: il cilindro più comunemente utilizzato nell'automazione industriale e ad alte prestazioni, di lunga durata e in grado di funzionare a temperature elevate.

Cilindri a forma rotonda: ideali per impieghi più leggeri e in applicazioni a forza più bassa, i cilindri tondi sono disponibili in versione singola o doppia.

Cilindri compatti: adatti alle macchine in cui lo spazio è un fattore preminente, la gamma IMI Norgren comprende un cilindro compatto che è un terzo della lunghezza di un attuatore con profilo ISO standard equivalente.

Valvola e attuatore integrato (IVAC): l'IVAC combina un attuatore lineare, una valvola di controllo senza guarnizione e due interruttori o pressostati a stato solido e regolatori di velocità in un unico prodotto integrato. Con l'aumento dell'efficienza energetica, significa anche che il numero di parti necessarie è ridotto pur mantenendo lo standard di dimensione ISO 15552.

Attuatori rotanti: a doppio effetto, l'attuatore rotante fornisce un movimento angolare o rotatorio ed è disponibile nelle versioni rotative a palette o a cremagliera.

Cilindri senza stelo: questo cilindro lineare a doppio effetto è leggero e resistente, con 8 diametri.

Attuatori lineari in acciaio inossidabile e attuatori lineari ISO Tie-Rod: per l'uso in ambienti altamente corrosivi, come l'industria alimentare o farmaceutica, gli attuatori lineari ISO in acciaio inossidabile sono conformi alla norma ISO 6432.

 

Applicazioni tipiche di cilindri pneumatici o attuatori pneumatici

Attuatori pneumatici e cilindri pneumatici possono essere utilizzati in una vasta gamma di applicazioni e sono particolarmente comuni nei sistemi di automazione di fabbrica. Ciò include la produzione, la movimentazione e l'imballaggio dei materiali in cui vengono utilizzati per posizionare o spostare parti o strumenti e svolgere attività di "prelievo e posizionamento". Altre operazioni comprendono il serraggio, in cui un pezzo di lavoro è tenuto in posizione da ganasce azionate dal cilindro e punzonatura, dove la spinta del cilindro pneumatico a semplice effetto può essere utilizzata per marcare un oggetto.

Nel settore Food & Beverage, attuatori pneumatici elastici e cilindri di tappatura vengono utilizzati nelle preforme PET nei processi di riempimento a caldo e a freddo.



Ho bisogno di qualcos'altro per far funzionare cilindri pneumatici o attuatori pneumatici?

Gli accessori rilevanti includono sistemi di montaggio e sistemi di rilevamento aggiuntivi nel caso in cui sia necessario un posizionamento più preciso. Gli attuatori o i cilindri possono essere montati in vari modi, inclusi supporti per i piedi e supporti per il collo, a seconda delle dimensioni dell'operazione e del tipo di attuatore o cilindro utilizzato.

Un regolatore di pressione per il controllo della pressione dell'aria, nonché tubi rigidi o flessibili, richiedono anche i raccordi, i manometri e i sensori appropriati. Per controllare la velocità dell'attuatore, è possibile utilizzare un regolatore di flusso nel punto di utilizzo.


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