Привет друзья!
Сегодня я хочу поделиться с вами информацией про пневматику. А именно про выбор оснастки для промышленных роботов. Меня зовут Марат Фахурдинов, я являюсь руководителем компании ПНЕВМА.ИНФО. Мы занимаемся проектированием и монтажом систем сжатого воздуха для предприятий.
Как принято считать, робот сам по себе как устройство, не выполняет все те задачи, которые перед ним ставит заказчик. По сути робот перемещает точку в пространстве по заданным параметрам и в рамках своих технических возможностей. А вот эта самая «точка в пространстве», является той полезной вещью которая применяется конечным заказчиками для произведения тех или иных работ. И вот здесь как раз перед конструкторами встаёт вопрос - а какие виды инструмента использовать для той или иной задачи. Сегодня мы с вами не будем рассматривать конструктив инструментов, а поговорим про энергоносители.
Основными самыми распространёнными видами энергоносителя являются конечно же электричество, пневматика и гидравлика. Так как наша компания занимается сжатым воздухом, то и поговорим сегодня про пневматику. Сравним её с другими вариантами. И я расскажу вам про ее преимущества и недостатки.
Начнем с недостатков.
· Стоимость.
Воздух при атмосферном давлении бесплатен. Но как только мы начинаем его сжимать, то возникают затраты на приобретение, работу и обслуживание компрессора.
Иногда компрессор и сжатый воздух отсутствуют в принципе. И тянуть магистраль для одного лишь захвата не целесообразно.
Так же сама магистраль, с фильтрами, отводами, регуляторами является расходной частью. Важно понимать, что чем выше класс очистки воздуха, тем дороже его стоимость.
Например, если у вас одна оснастка это окрасочный пистолет, а вторая это пневматический захват для перемещения заготовок, то есть смысл развести питание на две разные пневмомагистрали. Так как для покраски, воздух должен быть осушен, а для приводов такого требования нет.
Затраты энергии на выполнение одной и той же полезной работы, у пневматики выше примерно в 5 раз по сравнению с гидравликой и в 10 раз с электроприводами.
· Технические особенности.
Воздух сжимаем. В связи с этим возникают сложности в точности позиционирования приводов в промежуточных точках.
Нестабильность скорости перемещения. В моменте страгивания, привод делает рывок. При низких скоростях, вообще движение происходит рывками.
Меньшие усилия по сравнению с гидравликой при одинаковых габаритах. Иногда необходимые усилия требуют использование пневмопривода такого размера, который не умещается в заданные габариты.
· Физические особенности.
Я бы даже сказал физиологические.
Те из вас, кто бывает на производствах, конечно замечали постоянное резкое шипение воздуха. Это неотъемлемая часть работы пневматики. Звуки выхлопа могут даже травмировать слух.
Невидимость утечек. Если в гидравлике, утечку можно обнаружить визуально, то в пневматике есть такие неочевидные утечки по соединениям, которые можно найти только с помощью специальных приборов.
При таком количестве недостатков, казалось бы, почему пневматика давно не исчезла, как отрасль. Конечно у нее есть ряд преимуществ, которые позволяют сделать выбор в ее пользу во многих ситуациях.
Итак, преимущества.
· Доступность энергоносителя.
Где установлен компрессор, там и энергоноситель. Необходимо только предусмотреть приток воздуха к компрессору.
· Простота оборудования,
надежность, долговечность, ремонтопригодность. По сути, пневмоцилинд, это полая гильза с крышками, поршнем и иногда штоком. На этой основе построены и поворотные приводы, и захваты и прочее. А техника управления, это полые каналы, с механическим переключением направлений.
· Возможность накопления и длительного хранения энергии.
Простой пример, это баллоны с газом для сварки или дайвинга.
· Устойчивость к неблагоприятным условиям.
Температура, влагостойкость, сильная загрязненность, химстойкость. Вообще пневматика выигрывает у остальных, когда требования окружающей среды жесткие. Есть низкотемпературные исполнения, жаростойкие, с полимерным покрытием от химии и т.п. Есть полностью герметичные приводы, без контакта внешней среды с внутренними поверхностями. Например, сильфонные цилиндры.
· Стойкость к электромагнитным полям.
Приводы смогут работать в сильном электромагнитном поле, без ущерба функциональности.
· Стойкость к внешним механическим воздействиям.
Ограничениям движения. Например, при использовании пневмопривода в качестве зажима заготовки, нет необходимости перенастраивать его под разные размеры заготовок.
· Экологическая безопасность.
Выбросы в атмосферу «условно» те же что и при получении. Нужно учитывать, что при условии использования в чистых помещениях, или контакте с пищевыми продуктами, такая конфигурация не допустима.
· Пожаробезопасность.
Взрывобезопасность. Масло горит. Электрика греется. Пневматика, сама по себе не является источником возгорания.
· Стоимость
самих компонентов дешевле чем в гидравлике и электрике.
Сегодня ассортимент предлагаемых компонентов в каждой из этих отраслей пытается закрыть свои недостатки. Электромоторы оснащают защитой, пневмоцилиндры делают с плавным ходом и т.п. Но основные недостатки и преимущества стоит учитывать при разработке решений.
И конечно важно помнить о том, что отдельный узел является частью общезаводской системы сжатого воздуха. И нужно проверять возможность использования этой системы.
