Jednostki mini, dwustronnego działania serii DGSL - Festo

Jednostki mini dwustronnego działania DGSL Festo

Jednostki mini serii DGSL firmy Festo to kompaktowe pneumatyczne jednostki liniowe dwustronnego działania, wyposażone w zintegrowane prowadzenie wózka. Łączą napęd pneumatyczny z precyzyjnym układem prowadzenia, dzięki czemu mogą być stosowane do wykonywania powtarzalnych ruchów liniowych, przesuwania, pozycjonowania i transportowania elementów w maszynach oraz urządzeniach automatyki przemysłowej. Jednostki DGSL wyróżniają się konstrukcją opartą na szlifowanej prowadnicy z łożyskiem w koszyczku. Takie rozwiązanie zapewnia prowadzenie elementu przesuwnego oraz umożliwia przenoszenie obciążeń działających na wózek. Kompaktowa budowa ułatwia montaż jednostki w miejscach, w których dostępna przestrzeń jest ograniczona. DGSL łączy w jednej konstrukcji siłownik pneumatyczny oraz prowadnicę liniową. Ruch tłoka jest przekazywany na element przesuwny, który porusza się wzdłuż prowadnicy. Dzięki temu obciążenie nie jest przenoszone wyłącznie przez tłoczysko, jak ma to miejsce w klasycznym siłowniku pneumatycznym. Zintegrowane prowadzenie pozwala na stosowanie jednostki w aplikacjach, w których element wykonawczy jest obciążony siłami działającymi poprzecznie do kierunku ruchu. Dopuszczalne wartości sił i momentów zależą od wielkości jednostki oraz konkretnego wariantu i należy je sprawdzić przed doborem napędu.

Szlifowana prowadnica z łożyskiem w koszyczku

Jednym z istotnych elementów konstrukcji DGSL jest prowadnica z łożyskiem w koszyczku. Układ prowadzenia odpowiada za prowadzenie wózka podczas ruchu oraz za przenoszenie obciążeń działających na element przesuwny. Festo stosuje szlifowaną prowadnicę, co pozwala uzyskać odpowiednie warunki pracy elementów tocznych. Rozwiązanie to jest przeznaczone do aplikacji, w których istotne są powtarzalność ruchu, dokładność prowadzenia oraz możliwość przenoszenia obciążeń.

Napęd pneumatyczny dwustronnego działania

Jednostka DGSL wykorzystuje napęd pneumatyczny dwustronnego działania. Sprężone powietrze jest doprowadzane naprzemiennie do odpowiednich komór, dzięki czemu wózek może wykonywać ruch w obu kierunkach. Takie rozwiązanie umożliwia aktywne sterowanie zarówno wysuwaniem, jak i powrotem elementu przesuwnego. DGSL może dzięki temu pracować w cyklach obejmujących między innymi przesuwanie, dociskanie, podawanie, pozycjonowanie oraz przemieszczanie detali.

8 wielkości jednostek DGSL

Seria DGSL obejmuje 8 wielkości konstrukcyjnych. W dokumentacji Festo występują między innymi wielkości 4, 6, 8, 10, 12, 16, 20 i 25. Dobór wielkości wpływa na dostępny skok, siłę napędową, dopuszczalne obciążenia oraz wymiary całej jednostki. W ofercie dostępne są warianty o różnych długościach skoku. W zależności od wielkości i wykonania skok może wynosić od 10 do 200 mm. Konkretna długość skoku jest zależna od wybranej konfiguracji.

Duży wybór wariantów tłumienia

Jedną z istotnych zalet serii DGSL jest możliwość wyboru różnych sposobów tłumienia ruchu. W zależności od konfiguracji dostępne są warianty bez tłumienia, z elastycznymi elementami tłumiącymi oraz z amortyzatorami pneumatycznymi.

W oznaczeniach serii występują między innymi:

• N – bez tłumienia,
• P – elastyczne elementy tłumiące na obu końcach,
• P1 – regulowane tłumienie elastomerowe z mechanicznym ogranicznikiem,
• Y3 – samonastawne, progresywne amortyzatory pneumatyczne na obu końcach,
• E – krótkie elastyczne elementy tłumiące,
• Y11 – samonastawne, progresywne amortyzatory pneumatyczne z tuleją redukcyjną.

Dobór sposobu tłumienia powinien uwzględniać masę przemieszczanego elementu, jego prędkość oraz częstotliwość cyklu. Dla większych obciążeń i wyższych prędkości odpowiednie wykonanie z amortyzatorem pozwala ograniczyć energię ruchu przy osiąganiu położenia końcowego.

Regulacja prędkości ruchu

Prędkość przesuwu w jednostkach DGSL może być regulowana za pomocą zaworów dławiąco-zwrotnych. Ograniczenie przepływu sprężonego powietrza pozwala dostosować szybkość ruchu do wymagań konkretnej aplikacji. Regulacja prędkości ma szczególne znaczenie w przypadku cięższych elementów, większej częstotliwości pracy oraz aplikacji wymagających kontrolowanego zatrzymania wózka. Odpowiednie ustawienie przepływu może również ograniczyć obciążenia powstające podczas osiągania końca skoku.

Pozycjonowanie i powtarzalność ruchu

Jednostki DGSL są przeznaczone do zastosowań, w których wymagane jest kontrolowane prowadzenie elementu podczas ruchu liniowego. Konstrukcja prowadnicy pozwala utrzymać kierunek przesuwu i ograniczyć wpływ obciążeń poprzecznych na element napędowy. Dla wybranych wariantów Festo podaje powtarzalność pozycjonowania na poziomie 0,3 mm. Wartość ta jest zależna od konkretnego wykonania i warunków pracy. Jeżeli wymagane jest potwierdzanie położenia wózka, jednostkę można wyposażyć w odpowiedni czujnik zbliżeniowy. Czujnik może być zintegrowany w przewidzianym do tego miejscu, dzięki czemu nie musi wystawać poza obrys jednostki. 

Sygnalizacja położenia

DGSL może współpracować z czujnikami położenia przeznaczonymi do wykrywania położenia elementu ruchomego. W ofercie akcesoriów Festo wskazano między innymi czujniki SME/SMT-10, które mogą być zintegrowane w kanale czujnika. Sygnalizacja położenia pozwala przekazywać do sterownika PLC lub innego układu automatyki informację o osiągnięciu określonego położenia. Ułatwia to synchronizację kolejnych operacji w cyklu maszyny.

Możliwość blokowania położenia końcowego

Wybrane warianty DGSL mogą być wyposażone w blokadę położenia końcowego. W zależności od konfiguracji blokada może działać przy wsuniętym tłoczysku. Rozwiązanie to może być wykorzystane w aplikacjach, w których istotne jest mechaniczne zabezpieczenie elementu przesuwnego w określonym położeniu. Dostępność blokady oraz jej sposób działania zależą od wybranego wariantu jednostki.

Zaciskanie i utrzymywanie elementu

W serii DGSL dostępne są również warianty z zintegrowaną jednostką zaciskową. Pozwala ona na dodatkowe zabezpieczenie elementu przesuwnego w wymaganym położeniu. Wybór wersji z jednostką zaciskową powinien wynikać z wymagań konkretnej aplikacji, zwłaszcza jeżeli podczas postoju na wózek działają zewnętrzne siły lub wymagane jest ograniczenie jego niezamierzonego przemieszczania.

Akcesoria do jednostek DGSL

Seria DGSL może być wyposażona w dodatkowe elementy ułatwiające dopasowanie jednostki do konkretnej aplikacji. Wśród dostępnych akcesoriów Festo znajdują się między innymi osłony prowadnicy, moduły położenia pośredniego, elementy do montażu amortyzatorów, czujniki położenia oraz zawory dławiąco-zwrotne. Do centrowania obciążenia i elementów mocowanych do wózka stosowane są tuleje centrujące. W zależności od aplikacji można również zastosować moduł położenia pośredniego, umożliwiający realizację dodatkowego punktu zatrzymania w trakcie ruchu. Osłona prowadnicy może natomiast ograniczać przedostawanie się zanieczyszczeń do układu prowadzenia. Jest to szczególnie przydatne w środowiskach, w których na jednostkę mogą oddziaływać pyły lub inne cząstki.

Ciśnienie i medium robocze

Jednostki DGSL są przeznaczone do pracy ze sprężonym powietrzem zgodnym z ISO 8573-1:2010 [7:4:4]. Zakres ciśnienia roboczego zależy od wielkości i konkretnego wariantu. Dla przykładowych jednostek serii wynosi on od 1 do 8 bar, natomiast dla niektórych mniejszych wariantów minimalne ciśnienie pracy jest wyższe.

Festo dopuszcza pracę z olejowym smarowaniem, jednak po rozpoczęciu pracy w takim trybie konieczne jest jego dalsze utrzymanie. W standardowym układzie należy stosować odpowiednio przygotowane sprężone powietrze zgodnie z wymaganiami producenta.

Prędkość i obciążenie jednostki

Maksymalna prędkość ruchu zależy od konkretnej wielkości i wykonania DGSL. Dla części wariantów wynosi ona do 0,8 m/s. Przy doborze należy jednocześnie uwzględnić masę przemieszczanego elementu, sposób jego mocowania oraz siły i momenty działające na wózek. W przypadku obciążeń poprzecznych lub momentów nie należy dobierać jednostki wyłącznie na podstawie wymaganej siły napędowej. Trzeba sprawdzić również dopuszczalne obciążenia prowadnicy dla wybranego wariantu. Dla przykładowej jednostki DGSL-20-150 Festo podaje maksymalne siły Fy i Fz na poziomie 1400 N oraz maksymalne momenty Mx 20 Nm, My i Mz po 15 Nm. Wartości te nie są jednak uniwersalne dla całej serii.

Konstrukcja i materiały

Jednostki DGSL wykorzystują konstrukcję z wózkiem, tłokiem, tłoczyskiem oraz prowadnicą z łożyskiem w koszyczku. Korpus i pokrywy są wykonywane ze stopów aluminium, a w wybranych wariantach tłoczysko wykonane jest ze stali wysokostopowej odpornej na korozję. Materiały zależą od konkretnej wielkości i wykonania. Wybrane warianty DGSL są zgodne z wymaganiami dotyczącymi materiałów ograniczających emisję substancji zakłócających procesy lakierowania oraz mogą być stosowane w środowiskach cleanroom klasy 7 według ISO 14644-1, zgodnie z danymi producenta.

Zastosowanie jednostek mini DGSL Festo

Jednostki mini DGSL Festo znajdują zastosowanie w maszynach i urządzeniach automatyki przemysłowej, w których wymagany jest liniowy ruch elementu po prowadnicy. Zintegrowana konstrukcja napędu i prowadzenia pozwala ograniczyć liczbę oddzielnych komponentów potrzebnych do wykonania mechanizmu. Typowe zastosowania obejmują przesuwanie, pozycjonowanie, podawanie, dociskanie, sortowanie oraz przemieszczanie detali. Jednostki mogą być wykorzystywane również w mechanizmach montażowych, układach transportowych oraz urządzeniach wykonujących powtarzalne ruchy liniowe. Możliwość wyboru różnych skoków, sposobów tłumienia, sygnalizacji położenia oraz dodatkowego wyposażenia pozwala dopasować konfigurację DGSL do wymagań konkretnego mechanizmu.

Jak dobrać jednostkę DGSL?

Dobór jednostki DGSL należy rozpocząć od określenia wymaganego skoku, siły napędowej oraz obciążenia działającego na wózek. Następnie należy sprawdzić maksymalną dopuszczalną prędkość oraz wymagania dotyczące tłumienia ruchu. Jeżeli na wózek działają siły poprzeczne lub momenty, należy obliczyć ich wartości i porównać je z dopuszczalnymi parametrami wybranego wariantu. Jest to szczególnie ważne w aplikacjach, w których element roboczy jest zamocowany w pewnej odległości od osi prowadnicy. Kolejnym krokiem jest wybór sposobu tłumienia. Dla prostszych aplikacji mogą być odpowiednie warianty z elementami elastomerowymi. Przy większej masie i prędkości ruchu warto sprawdzić wykonanie z amortyzatorami pneumatycznymi. Jeżeli wymagane jest potwierdzanie położenia, należy wybrać wariant przygotowany do zastosowania czujnika zbliżeniowego. W przypadku konieczności zatrzymywania wózka w dodatkowym położeniu można rozważyć zastosowanie modułu położenia pośredniego.

Parametry techniczne serii DGSL

• Producent: Festo
• Seria: DGSL
• Typ: jednostka mini z prowadzeniem
• Rodzaj działania: dwustronnego działania
• Wielkości: 4, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25
• Zakres skoków: 10–200 mm, zależnie od wariantu
• Rodzaj prowadzenia: prowadnica z łożyskiem w koszyczku
• Wykonanie napędu: jarzmowe
• Medium: sprężone powietrze zgodne z ISO 8573-1:2010 [7:4:4]
• Maksymalne ciśnienie pracy: do 8 bar, zależnie od wariantu
• Maksymalna prędkość: do 0,8 m/s, zależnie od wariantu
• Sygnalizacja położenia: możliwość zastosowania czujników zbliżeniowych
• Powtarzalność: do 0,3 mm dla odpowiednich wariantów
• Tłumienie: brak, elastomerowe lub pneumatyczne – zależnie od wykonania
• Blokada położenia końcowego: dostępna dla wybranych wariantów
• Jednostka zaciskowa: dostępna dla wybranych wariantów
• Temperatura otoczenia: 0–60°C dla wskazanych wariantów

Dokładne parametry, w tym skok, siła, maksymalna prędkość, dopuszczalne siły i momenty, rodzaj tłumienia oraz wyposażenie dodatkowe, zależą od wybranego wariantu jednostki DGSL. Przed zamówieniem należy sprawdzić pełne oznaczenie i dane techniczne konkretnego wykonania.

Jednostki mini DGSL Festo – napęd i prowadzenie w jednej konstrukcji

Jednostki mini DGSL Festo łączą pneumatyczny napęd liniowy z prowadnicą z łożyskiem w koszyczku. Takie rozwiązanie pozwala realizować ruch liniowy elementu roboczego oraz jednocześnie przenosić obciążenia działające na wózek. Kompaktowa konstrukcja ułatwia zabudowę jednostki w maszynach i urządzeniach o ograniczonej przestrzeni. Szeroki wybór konfiguracji obejmuje 8 wielkości, różne długości skoku, kilka sposobów tłumienia, możliwość zastosowania czujników położenia, blokady położenia końcowego oraz jednostki zaciskowej. Dzięki temu jednostkę można dobrać do wymagań mechanizmu pod względem ruchu, obciążenia i sposobu sterowania. Przy wyborze konkretnego DGSL należy zwrócić uwagę przede wszystkim na skok, wymaganą siłę, obciążenia działające na wózek, momenty, prędkość ruchu oraz sposób tłumienia. Odpowiednio dobrana konfiguracja pozwala wykorzystać jednostkę jako kompaktowy element wykonawczy w układach pozycjonowania, podawania, przesuwania i automatyzacji procesów.