Цилиндры используются не только в таких продуктах, как роботизированные руки и двигатели, но и гораздо чаще встречаются в различных производственных отраслях, где они играют незаменимую роль.
В прошлом году один из клиентов увидел наши продукты индивидуальных электрических цилиндров-исполнителей и успешные примеры, и через страницу "Контакты" обратился к нам с запросом на разработку цилиндра для использования на производственной линии по анодированию алюминия.
Почему процесс анодирования требует индивидуального цилиндра?
Продукты из алюминия реагируют с воздухом, образуя тонкий, твердый слой оксида алюминия. В промышленном производстве анодирование часто используется для ускорения этого процесса, образуя управляемую, толстую и плотную пленку оксида алюминия.
Во время анодирования алюминиевые детали должны быть погружены в электролитный раствор в качестве анода. После термического процесса электролиза извлечение деталей становится проблемой.
На этом этапе использование цилиндра может легко решить проблему. По сравнению с ручным извлечением, цилиндры имеют естественные преимущества в эффективности, стабильности и точности. Кроме того, анализируя рабочие условия и требования, мы можем спроектировать индивидуальный цилиндр, который будет отвечать многофункциональным требованиям и компенсировать недостаток гибкости.
Процесс проектирования цилиндра
Проектирование основных материалов
Поскольку процесс анодирования алюминия обычно включает кислые среды, материалы цилиндра должны иметь отличную коррозионную стойкость. Поэтому мы выбрали нержавеющую сталь 304 для материала штока поршня и обработали его поверхность для повышения коррозионной стойкости и механической прочности. Она обладает сильными антикоррозионными свойствами, что обеспечивает её использование в анодирующем растворе без ржавления на протяжении длительного времени.
Концы цилиндра изготовлены из алюминиевого сплава, который подвергается анодированию для обеспечения коррозионной стойкости и прочности, соответствующей стандартам. Использование алюминиевого сплава снижает общий вес цилиндра, облегчая его установку и обслуживание. Барель также изготовлен из алюминиевого сплава и подвергнут пескоструйной обработке.
Проектирование механической структуры
Исходя из фактических рабочих требований, мы спроектировали ход цилиндра 600 мм.
Мы разработали индивидуальную заглушку для цилиндра, чтобы точно контролировать диапазон хода поршня, обеспечивая нормальную работу поршня, даже если ход слишком длинный или слишком короткий.
Поршень использует нестандартный подход. В отличие от обычных однотипных поршней или разъемных поршней, как в некоторых цилиндрах ISO6431, этот поршень разделен на три независимые части: основной поршень, переднюю и заднюю амортизационные головки. Основной поршень был подвергнут термической обработке для повышения его твердости.
Это связано с тем, что метод амортизации этого цилиндра отличается от амортизации в обычных цилиндрах, и он также спроектирован для установки электрической шаблонной конструкции на поршень для работы с другими системами управления для выполнения различных сложных операций.
Болты, которые обычно соединяют поршень с штоком поршня, были заменены специально изготовленной зажимной головкой. Зажимная головка имеет внутреннюю резьбу и соединяется с резьбой на конце штока поршня, что позволяет соединить разъемный поршень в одно целое.
Проектирование электрического/пневматического управления
На задней части цилиндра был спроектирован независимый компонент пневматического управления, интегрирующий 3-ходовой 2-позиционный клапан, 5-ходовой 2-позиционный клапан, главный блок клапанов и соленоидные клапаны. Это позволяет цилиндру иметь как электрическое, так и пневматическое управление, достигать различных режимов управления для удовлетворения многофункциональных потребностей.
Кроме того, в отличие от обычных цилиндров, которые просто соединяют воздушную трубку напрямую с заглушкой цилиндра, наша проектная команда специально создала соединительные сиденья для передней и задней крышек и спроектировала внутренние воздушные каналы.
Три воздушные трубки (одна большая и две маленькие) соединяют два соединительных сиденья, при этом каждая трубка соединяется с различными воздушными цепями внутри соединительных сидений в сочетании с датчиком давления. Эта установка позволяет цилиндру динамически изменять способ подключения воздушных цепей в зависимости от различных уровней давления и предоставлять обратную связь внешним пневматическим и электрическим компонентам управления.
Кроме того, втулка передней крышки цилиндра и корпус заглушки полностью разделены, внутри размещен небольшой клапан. Этот клапан автоматически открывается или закрывается в зависимости от уровня давления, соединяя различные воздушные цепи. Он работает с соединительным сиденьем цилиндра и датчиком давления для тонкой автоматической регулировки.
Проектирование установки
Для части установки мы выбрали кронштейны TC для монтажа цилиндра. Однако, в отличие от других стандартных цилиндров, хомуты цилиндра состоят из 4 длинных и 4 коротких хомутов, что в сумме составляет 8 хомутов. Этот дизайн предъявляет более высокие требования к точности размеров хомутов, но полностью ограничивает осевые механические степени свободы цилиндра, что делает установку этого индивидуального большого диаметра цилиндра более безопасной.
Конечные результаты
Проектная команда цилиндров провела несколько этапов производства образцов и испытаний, отправив образцы клиенту. Каждый индивидуальный цилиндр прошел строгие испытания на производительность перед отправкой с завода, чтобы убедиться в его стабильной работе в реальных условиях производства.
После пробного использования клиент высоко оценил работу цилиндра и подтвердил жизнеспособность решения.
Пневматические компоненты управления также работают хорошо.
После успешного опыта дальнейшее сотрудничество прошло гладко. Клиент разместил заказ на партию дополнительных индивидуальных цилиндров и использовал их для обновления своей линии анодирования, упрощая процесс анодирования.
Благодаря высокоточной регулировке и долговечности цилиндров, как только индивидуальные цилиндры были успешно введены в эксплуатацию, частота отказов производственной линии значительно снизилась, эффективность работы оборудования значительно улучшилась, а расходы на обслуживание уменьшились.
О компании Fokca (Fescolo)
С многолетним опытом в области пневматики, Fokca (Fescolo) специализируется на индивидуальной настройке пневматических компонентов для клиентов. Наша техническая команда, обладая глубоким пониманием требований клиентов и обширным опытом в пневматической отрасли, предоставляет креативные решения и стремится предложить индивидуальные продукты и решения.
Вы можете ознакомиться с другими нашими кейсами. Если вы хотите создать электрический цилиндр или вам требуется дополнительная индивидуальная помощь, пожалуйста, свяжитесь с нами.
