بستن
شما هیچ موردی در سبد خرید خود ندارید
جستجو
تصویر برای دسته  الکترو پنوماتیک

الکترو پنوماتیک

اتوماسیون صنعتی و سیستم های کنترلی با هوای فشرده و تجهیزات پنوماتیک

مجموعه مهندسی و بازرگانی نابغه به طراحی ، مشاوره و مهندسی پروژه های اتوماسیون صنعتی می پردازد

_ طراحی و اجرای سیستم های کنترلی ، برق و الکترونیک صنعتی

_ پیاده سازی پروژه های اتوماسیون الکترو پنوماتیک

_ راه اندازی و نصب تجهیزات هوای فشرده [پنوماتیک]

_ تجمیع مدارهای الکترونیکی ، پنوماتیکی و هیدرولیکی 

 

بهبود فرایند های کنترلی با بهره گیری از هوای فشرده

استفاده از تجهیزات پنوماتیک برای ساخت یک سیستم کنترلی نیاز به شناخت ادوات پنوماتیک بویژه الکترو پنوماتیک و روش استفاده از آنها در رشته های کنترل اتوماسیون و ابزار دقیق خواهد داشت 

در این مقاله به خواص پایه ای هوای فشرده میپردازیم ، خواصی که برای طراحی سیستم های اتوماسیون بسیار کاربردی است . در تحلیل سیستم های کنترل به توضیح قطعات پنوماتیک می پردازیم و موارد استفاده ی آنها در کارگاه ها ، کارخانجات ، و تآسیسات واحد های اداری / تجاری و مسکونی را شرح میدهیم

 مزیت های بکارگیری سیستم کنترلی پنوماتیک محور ، بیشتر در حرکت های موشن و پوزیشن اهمیت بسزایی پیدا مینماید .؛ تا آنجا که یکی از رقیبان دستگاههای موشن کنترل علاوه بر CNC ها ، سخت افزار های تمام پنوماتیکی هستند که در دو الی چهار محور ، با دقتی قابل قبول طراحی و اجرا شده و در صنایع بسته بندی و صنایعی که با تک ماشین ابزار تولید صورت میپذیرد بکار گرفته میشوند .  

 

مشخصات هوای فشرده

هوای فشرده قابل ذخیره کردن میباشد و مخزن آن بدلیل فشار مثبت داخلی میبایست یک تکیه باشد .

همچنین هوای فشرده قابل انتقال به مسافت های طولانی است ؛

نوسانات حرارتی محیط در هوای فشرده تاثیری نداشته و بدین

جهت می توان در نواحیکه درجه حرارت به حداکثر سرما یا گرما می رسد، به راحتی از آن استفاده نمود.

هوای فشرده ایجاد انفجار و آتش سوزی نمی نماید .

ابزار و عناصر پنوماتیکی در برابر اضافه بار ایمن می باشند و تنها در فشار اضافه بار بسیار بالا از کار خواهند افتاد .

هوای فشرده در محدوده [600kpa – 700kpa] به صرفه و اقتصادی است ؛

باتوجه به سرعت و کورس پیستون ،خروجی مجاز نیرو بین [40kN – 50kN] خواهد بود .

با هوای فشرده، رسیدن به یک سرعت ثابت برای پیستون ،امکان پذیرنمی باشد .

 

زنجیره ی کنترل الکترو پنوماتیک [Electro Pneumatic Control Chain]

هر سیستم کنترلی ، بویژه سیستم های پنوماتیکی اتوماسیون شده ، دارای یک زنجیره ی کنترلی میباشد که مراحل کنترل میبایست مرحله به مرحله و تمامأ اجرا شود ، همانند دانه های زنجیر . این مراحل عبارت است از:

-1  حس گر (که بعنوان ورودی محسوب میگردد )

-2  پردازشگر (که عملیات پردازش را انجام میدهد )

-3  عمل کننده (که بعنوان خروجی محسوب میگردد )

در زنجیر کنترل پنوماتیک محض انرژی به دو بخش تقسیم می گردد :

زمانیکه فشار زیر [۳ یا ۴ بار] باشد ، انرژی در سطح یک و دو باقی میماند یعنی سطح پردازشگر و سطح حسگر

و زمانیکه انرژی و فشار به حد [۶ یا ۷ بار] برسد ، بسمت خروجی انتقال می یابد .

 

تقسیم بندی فشار هوای فشرده

فشار مطلق [فشار صفر] به فشار مکان خلأ اطلاق میگردد .

فشار اتمسفر [فشار یک] فشار هوای محیط میباشد که در ارتفاع سطح دریا محاسبه میشود

فشار بالای یک اتمسفر را فشار مثبت و فشار زیر یک اتمسفر را فشار منفی گویند

فشار گیج [فشار نسبی ] فشار اندازه گیری شده نسبت به فشار یک اتمسفر گویند ؛ فشار مثبت را نیز فشار گیج می نامند .

بررسی رفتار هوای فشرده در یک لوله با یک گلویی

برای بررسی رفتار هوای فشرده در لوله ای که دارای یک گلوگاه میباشد و به کاربردهای آن پی ببریم میبایست سه آیتم سطح مقطع ، فشار ، و سرعت هوا را در چند ناحیه مورد سنجش قرار داده و به مقایسه آنها بپردازیم .

در نقطه ای که سطح مقطع کوچک میشود ، با توجه به قانون دبی حجمی ، سرعت سیال [هوای فشرده] بشدت افزایش می یابد

و باتوجه به قانون پایداری انرژی ، فشار در قسمت گلوگاه نسبت به فشار نقطه بزرگتر ، کمتر میشود .

 

واحد پیشبرد هیدرولیکی – پنوماتیکی

در ساخت دستگاه دو کاره ی فرز و تراش از یک سیلندر هیدرولیک و یک سیلندر پنوماتیکی که بصورت افقی و دیگری بصورت عمودی که به میزکار نصب شده ، استفاده شده است ؛ در هنگام شروع کار ، ابتدا سیلندر هیدرولیک که به میز کار متصل است بیرون می آید و سپس سیلندر دوم که تیغه فرز به آن وصل است به پایین حرکت کرده و با رسیدن بهم عملیات تراش آغاز میشود ،

در لحظه برخورد سیلندر پنوماتیکی پس میزند ولی از جایی که هنوز فشار شبکه ی انرژی پشت سیلندر می باشد مجدداً به حرکت خودش ادامه می دهد و مرتباً این حرکت پس زدن در حین کار بر روی سیلندر مشاهده می گردد ؛ و دلیل این امر به خاطرعیب عمده هوا یعنی علت تراکم پذیری آن میباشد. جهت حل این مشکل کوپل کردن دو سیلندر با یکدیگر بوده و سیلندر هیدرولیک بعنوان راهنما قرار میگیرد ؛

البته روغن سیلندر هیدرولیکی در رفت و برگشت توسط مسیر بسته (حلقه بسته ) جا به جا خواهد گردید و همچنین به دلیل این که سیلندر هیدرولیکی کاملاً بتواند جلوی ضربه یا پس زدن سیلندر پنوماتیکی را بگیرد، با اضافه کردن یک شیر گلویی قابل تنظیم در مدار پشت سیلندر ،می توان این مشکل را حل کرد ؛

با افزودن یک شیر گلویی و یک چک والو در مدار هیدرولیکی می توان این مشکل را به راحتی حل نمود . حال حرکت هر دو سیلندر از یکدیگر تبعیت خواهد نمود ،، که به این مجموعه واحد پیشبرد پنوماتیک - هیدرولیک می گویند و دقت آن تا 50 درصد افزایش میابد.

 

ایجاد سرعت برای سیستم سیلندر محور

یک دستگاه برش کاغذ، برای داشتن دقت و تمیزی کافی در برش ها باید دارای سرعت بالا باشد ؛ معمولاً سرعت سیلندر با استفاده از یک شیر ۳/۲ درهریک از دهانه های سیلندر افزایش می یابد .

 

جابجایی قطعات در عرض خط تولید

Pneumatic Pick & Place

جابجایی قطعات و موقعیت یابی در اتوماسیون صنعتی با عبارت موشن کنترل شناخته میشود و از پیچیدگی های زیادی برخوردار است ؛ با استفاده از سیستم های پنوماتیکی به جابجایی کالا بر روی خط تولید اما نه با دقت دستگاه های موشن میپردازیم ،

حرکت در سه محور طولی – عرضی – افقی شکل میگیرد، لذا میتوان با قراردادن ۳ جک در سه جهت بر روی هم یک دستگاه جابجایی با کنترل دقیق را خلق کنیم ؛

جک شماره یک ، برای محور [Y]   قرار میگیرد، این جک میبایست از سایرین بزرگتر [دارای کورس بیشتر] و از قدرت بیشتری برخوردار باشد زیرا جک های بعدی بر روی این جک سوار میشوند .

جک شماره دو نیز که برای محور [X] مورد استفاده خواهد بود سایز کمتری نسبت به جک شماره یک و سایر بیشتری نسبت به جک شماره سه [Z] خواهد داشت ؛

همچنین یک جک گردان نیز در انتهای کار بسته میشود که جک شماره یک بر روی آن فیکس میشود (بعبارتی تمام دستگاه) چرا که به دستگاه قابلیت چرخش نیز اضافه شود ،

در سر جک شماره سه نیز یک گریپر نصب میگردد ،

گریپرهای پنوماتیکی تجهیزات جابجایی برای بلند کردن ، جابجا نمودن و رها کردن قطعۀ کار ، میباشند ؛  گریپرها

بر اساس نیروی قفل کن و یا قفل کن مثبت (با توجه به شکل ظاهری قطعه) ساخته شده اند.

گریپر ها در چند نوع با اشکال فیزیکی مختلف ساخته میشود، تمامی گریپرها دارای محرک پیستون دو طرفه بوده وهمچنین خود محور میباشند. البته حس کردن بدون تماس بوسیلۀ سنسورهای مجاورتی ( پراکسیمیتی ) نیز ممکن میباشد . انگشتهای خارجی گریپر، گریپرها را برای کاربردهای بسیار متنوع مناسب ساخته است .

اسامی گریپر ها بر اساس فرم انگشتان نام گذاری میشوند ؛

گریپر زاویه – گریپر شعاعی – گریپر سه نقطه – گریپر موازی

برای گرفتن قطعات راه دیگری نیز وجود دارد که استفاده از تولید کننده ها ی خلاً میباشد ؛ کاپهای مکش اجازۀ جابجایی قطعات مختلف را با دامنۀ وزنهای چند گرم تا چند کیلوگرم را فراهم می سازند.آنها با اشکال بسیار متنوع وجود دارند. بعنوان مثال کاپهای مکش عمومی، تخت و یا فانوسی نمونه هایی از آنها میباشند.

 حرکت جکها زمانی به یک حرکت کلی ماشین تبدیل میشود که توسط کنترلر [PLC] که کنترلر سیستم های اتوماسیون است برنامه ی کنترلی جامعی نوشته شود که با صدور فرمان به شیرهای جهت دار به حرکت منظم دست پیدا کرده و جابجایی کالا صورت میگیرد.