转向气动创新

气动气缸传感器开关似乎是一种超越进步的自动化商品,但仍有改进的空间。

通过史蒂夫·沙 2023年2月8日
提供:Festo, CFE媒体的工程师新产品数据库

气动传感器洞察

  • 气缸传感器等气动产品正变得越来越小,但它们仍然可以进行改进,使其能够使用很长时间,但安装可能是一个挑战。
  • 气缸传感器的最终设置和调整需要相当多的时间,但最终设置对长期可靠性和使用寿命有很大影响。

我们经常认为需要新技术来提高速度、准确性和操作,但将创新思维应用于成熟的技术也可以带来真正的好处。气动当然可以被认为是一项成熟的技术。它在20世纪60年代开始在自动化领域被广泛采用。20世纪70年代,在早期可编程逻辑控制器(plc)的推动下,电磁阀问世。

今天,我们看到电子产品正在不断集成,创造出集成了软件应用程序、数据收集、网络通信和嵌入式机器学习诊断的智能设备,以实现预测性维护、提高质量和节能。

随着时间的推移,气动产品变得越来越小,越来越精确,但考虑到成熟的技术,可以改进的不仅仅是物理特性。可用性、便利性和安全性等人为因素是需要开发和改进的有形领域。机器组装和制造时间,现场调试成本和维护时间也是可以应用创新方法的领域,超越了技术的尺寸、性能和成本方面。

以气缸传感器开关为例。这些装置安装在大多数气缸上,并提供传感器反馈。它们最常用于气缸达到其前进或后退的末端位置时,较少用于中间位置时——例如,当气缸运动清除了一个重叠位置时。

气缸开关由气缸筒内活塞内的环形磁铁或磁条触发。磁通量达到非磁性圆筒筒之外,并表明其接近。巧妙的设计和CAE模拟可以优化焊剂的强度和形状,以匹配制造商的气瓶和传感器,实现可靠的运行。匹配是一个重要的阶段,可以最大限度地减少相邻执行器的磁场的可能性,这些执行器的磁场彼此安装得很近,从而触发或阻止相邻传感器的可靠传感。

这些设备似乎被人们理解得如此透彻,如此普遍,以至于没有改进的空间。然而,它们仍然有一些缺点。

气缸传感器的安装挑战

在工作台上安装圆柱体传感器非常简单。传感器开关从端盖滑入到位或从上面落入传感器插槽。这是一个简单的问题,调整其位置,以反映所需的开关点。这需要将活塞杆/活塞移到末端位置,然后将电池或电源连接到传感器上,移动它,直到LED位置指示灯显示其处于正确的输出位置。为了可靠的可重复性,应避免在开关窗口边缘设置,因为这可能会在以后产生问题。最佳开关位置是传感位置滞后的中间位置。

这是一个快速和简单的操作-直到驱动器安装到机器。在这一点上,它变得不可能确切地知道磁铁在活塞内部的物理位置,相对于外部桶。通常也很难确定执行机构的最终位置。其结果是设备不能正常工作。通常情况下,在行程结束时,空气压力会将弹性体缓冲压缩到超出环境压力的位置,或者由于外部停止,气缸不能完全到达其结束位置。气垫设置不良的后果包括气缸磨损、噪音和振动。

有经验的人使用的解决方法是在工作台上设置开关,然后在机器上原地循环气缸进行最终设置。同样,在长凳上很容易的工作在实践中可能会困难得多,特别是当需要进入机器内部守卫时,在高度或难以到达的位置。在这些情况下,访问传感器艾伦键位置,调整和观察指示灯LED可能是有问题的。

气缸传感器的最终设置和调整,以及速度调节流量控制和气缸行程结束时可调气垫,需要相当多的时间,并可能导致性能不佳。然而,最终的安装会对长期可靠性和使用寿命产生很大影响。

-这最初出现在欧洲控制工程网站.由网页内容经理克里斯·瓦夫拉编辑,控制工程, CFE媒体与技术,cvavra@cfemedia.com


作者简介:Steve Sands是Festo英国和爱尔兰的产品和营销经理。