Napędy wahadłowe dwustronnego działania serii DRVS - Festo

Napędy wahadłowe dwustronnego działania DRVS Festo

Napędy wahadłowe serii DRVS firmy Festo to pneumatyczne napędy do realizacji ruchu obrotowego o ograniczonym kącie obrotu. Są przeznaczone do automatyzacji procesów, w których wymagane jest powtarzalne obracanie elementu pomiędzy określonymi położeniami. Napęd dwustronnego działania wykorzystuje sprężone powietrze do wykonywania ruchu w obu kierunkach.

Konstrukcja DRVS łączy kompaktowe wymiary z możliwością uzyskania momentu obrotowego odpowiedniego dla wielu zastosowań w automatyce przemysłowej. Napęd może być stosowany między innymi do obracania, pozycjonowania, przestawiania, sortowania oraz przemieszczania elementów pomiędzy kolejnymi położeniami roboczymi.

Napęd pneumatyczny dwustronnego działania

DRVS jest napędem wahadłowym dwustronnego działania. Sprężone powietrze jest doprowadzane naprzemiennie do odpowiednich komór napędu, powodując obrót wałka w jednym lub drugim kierunku.

Rozwiązanie dwustronnego działania pozwala na aktywne sterowanie ruchem zarówno podczas obrotu w jedną, jak i w drugą stronę. Dzięki temu napęd może wykonywać powtarzalne cykle, w których element wykonawczy przemieszcza się pomiędzy dwoma położeniami.

Ruch wahadłowy i regulowany kąt obrotu

Podstawowym zadaniem DRVS jest zamiana energii sprężonego powietrza na ruch obrotowy o ograniczonym kącie. W zależności od wykonania dostępne są różne kąty obrotu, co pozwala dopasować napęd do geometrii konkretnego mechanizmu.

Ograniczenie kąta obrotu jest istotne w aplikacjach, w których element wykonawczy nie wykonuje pełnego obrotu, lecz musi przemieszczać się pomiędzy określonymi położeniami. Napęd może być dzięki temu wykorzystywany jako element wykonawczy w mechanizmach przestawiających i pozycjonujących.

Kompaktowa konstrukcja napędu DRVS

Napędy DRVS zostały zaprojektowane jako kompaktowe napędy wahadłowe, dzięki czemu można je stosować w konstrukcjach, w których przestrzeń montażowa jest ograniczona. Zwarte wymiary ułatwiają integrację napędu z mechanizmami automatyki oraz z elementami wykonawczymi znajdującymi się bezpośrednio na jego wałku.

Przy projektowaniu zabudowy należy uwzględnić wymiary korpusu, położenie osi obrotu, sposób mocowania oraz przestrzeń potrzebną do wykonania pełnego ruchu wahadłowego.

Dobór momentu obrotowego

Podstawowym parametrem przy wyborze napędu wahadłowego jest moment obrotowy. Jego wymagana wartość zależy między innymi od masy obracanego elementu, jego położenia względem osi obrotu, tarcia oraz wymaganej dynamiki ruchu.

Moment generowany przez napęd pneumatyczny zależy od średnicy napędu oraz ciśnienia roboczego. Przy doborze nie należy kierować się wyłącznie wartością nominalnego momentu – należy uwzględnić rzeczywiste warunki pracy oraz zapas wymagany przez konkretną aplikację.

Jeżeli obracany element posiada dużą bezwładność, istotna staje się również prędkość obrotowa oraz sposób hamowania ruchu. W takich przypadkach odpowiednie ustawienie prędkości i amortyzacji pozwala ograniczyć obciążenia występujące podczas zatrzymania.

Amortyzacja końca ruchu

Napędy DRVS mogą być wyposażone w rozwiązania służące do amortyzacji ruchu przy końcach zakresu obrotu. Ich zadaniem jest ograniczenie energii ruchu przed osiągnięciem położenia końcowego.

Dobór odpowiedniego wykonania amortyzacji powinien uwzględniać moment bezwładności obracanego elementu, prędkość obrotową oraz częstotliwość wykonywania cykli. Szczególnie przy dużych bezwładnościach właściwe ustawienie amortyzacji ma znaczenie dla ograniczenia uderzeń i obciążeń mechanicznych.

Regulacja prędkości obrotu

Prędkość ruchu napędu DRVS można regulować poprzez odpowiednie sterowanie przepływem sprężonego powietrza. W praktyce wykorzystuje się do tego zawory dławiąco-zwrotne, które umożliwiają ograniczenie przepływu powietrza i dostosowanie szybkości obrotu do wymagań aplikacji.

Regulacja prędkości jest szczególnie istotna w przypadku elementów o większej masie lub bezwładności. Zbyt duża prędkość może powodować gwałtowne zatrzymanie elementu i zwiększać obciążenie napędu oraz konstrukcji maszyny.

Sterowanie napędem wahadłowym

Napęd DRVS jest sterowany za pomocą zaworów pneumatycznych odpowiednich dla napędów dwustronnego działania. Zawór kieruje sprężone powietrze do jednej lub drugiej komory, określając kierunek obrotu wałka.

W prostych układach stosowany jest odpowiednio dobrany zawór 5/2. Jeżeli aplikacja wymaga możliwości zatrzymania napędu w określonym położeniu, można wykorzystać rozwiązanie z zaworem 5/3 oraz odpowiednio zaprojektowanym układem sterowania.

Sam zawór nie zapewnia jednak automatycznego pozycjonowania wałka w dowolnym punkcie zakresu. Przy wymaganiach dotyczących dokładnego pozycjonowania należy dobrać odpowiednie rozwiązanie sterowania i kontroli położenia.

Wykrywanie położenia

W zależności od wykonania napęd DRVS może współpracować z czujnikami umożliwiającymi wykrywanie położenia elementu ruchomego. Czujnik może przekazywać do układu sterowania informację o osiągnięciu określonego położenia.

Rozwiązanie takie jest przydatne w automatycznych cyklach pracy, w których kolejna operacja może zostać rozpoczęta dopiero po potwierdzeniu zakończenia ruchu obrotowego. Informacja z czujnika może być przekazywana bezpośrednio do układu sterowania maszyny lub sterownika PLC.

Przyłącza i instalacja pneumatyczna

Do prawidłowej pracy napędu konieczne jest doprowadzenie sprężonego powietrza do odpowiednich przyłączy. W przypadku napędu dwustronnego działania kierunek obrotu jest zależny od tego, do której komory zostanie doprowadzone ciśnienie.

Przy projektowaniu instalacji należy uwzględnić średnicę przewodów, długość przewodów oraz przepływ wymagany przez napęd. Zbyt mały przekrój przewodów lub niewłaściwie dobrane elementy pneumatyczne mogą ograniczać dynamikę ruchu.

Medium robocze i warunki pracy

Napędy DRVS są przeznaczone do pracy ze sprężonym powietrzem przygotowanym odpowiednio do wymagań producenta. Jakość medium ma wpływ na trwałość elementów pneumatycznych, w szczególności uszczelnień i powierzchni współpracujących.

Przy projektowaniu układu należy również uwzględnić temperaturę otoczenia, wilgotność oraz ewentualne zanieczyszczenia występujące w środowisku pracy. W przypadku aplikacji o szczególnych wymaganiach należy sprawdzić parametry konkretnego wariantu napędu.

Zastosowanie napędów wahadłowych DRVS

Napędy wahadłowe DRVS Festo mogą być stosowane w różnych mechanizmach automatyki przemysłowej, w których wymagany jest kontrolowany ruch obrotowy o ograniczonym kącie.

Typowe zastosowania obejmują obracanie detali, przestawianie elementów, pozycjonowanie, sortowanie, przełączanie oraz podawanie. Napęd może być również stosowany do wykonywania ruchów wahadłowych w urządzeniach montażowych i mechanizmach transportujących elementy pomiędzy kolejnymi stanowiskami.

Przy zastosowaniach związanych z transportem lub obracaniem detali należy zwrócić uwagę nie tylko na wymagany moment obrotowy, ale również na moment bezwładności oraz prędkość ruchu. Parametry te mają bezpośredni wpływ na dynamikę układu i wymagania dotyczące amortyzacji.

Jak dobrać napęd wahadłowy DRVS?

Dobór napędu należy rozpocząć od określenia wymaganego kąta obrotu oraz momentu obrotowego. Następnie należy uwzględnić masę obracanego elementu, jego położenie względem osi oraz moment bezwładności.

Kolejnym parametrem jest wymagana prędkość obrotu. Jeżeli aplikacja wymaga szybkiego cyklu pracy, należy sprawdzić zdolność napędu do osiągnięcia wymaganej dynamiki oraz odpowiednio dobrać amortyzację i sposób regulacji przepływu.

Jeżeli cykl maszyny wymaga potwierdzania położenia, należy wybrać odpowiedni wariant przygotowany do zastosowania czujników. W przypadku zatrzymywania napędu w określonym położeniu trzeba również odpowiednio zaprojektować układ zaworowy i sterowanie.

Parametry techniczne serii DRVS

• Producent: Festo
• Seria: DRVS
• Typ: napęd wahadłowy pneumatyczny
• Rodzaj działania: dwustronnego działania
• Ruch: obrotowy, wahadłowy
• Medium robocze: sprężone powietrze
• Sterowanie: za pomocą zaworu pneumatycznego
• Regulacja prędkości: za pomocą elementów dławiąco-zwrotnych
• Sygnalizacja położenia: dostępna dla odpowiednich wykonań
• Amortyzacja: zależna od wybranego wykonania

Szczegółowe parametry, takie jak średnica, moment obrotowy, kąt obrotu, maksymalna prędkość obrotowa, moment bezwładności oraz sposób amortyzacji, zależą od konkretnego wariantu napędu. Przy wyborze należy sprawdzić parametry techniczne wybranego wykonania.

Napędy wahadłowe DRVS Festo – pneumatyczny ruch obrotowy

Napędy wahadłowe DRVS Festo umożliwiają realizację powtarzalnego ruchu obrotowego w układach pneumatyki i automatyki przemysłowej. Dwustronne działanie pozwala sterować ruchem w obu kierunkach, a kompaktowa konstrukcja ułatwia montaż w urządzeniach o ograniczonej przestrzeni.

Przy doborze napędu najważniejsze są kąt obrotu, wymagany moment obrotowy, moment bezwładności obracanego elementu, prędkość ruchu oraz sposób amortyzacji. Dodatkowe wyposażenie, takie jak czujniki położenia, pozwala zintegrować napęd z automatycznym systemem sterowania.

Prawidłowo dobrany DRVS może pełnić funkcję napędu obrotowego w mechanizmach do przestawiania, pozycjonowania, sortowania i przemieszczania elementów, stanowiąc pneumatyczny odpowiednik napędu liniowego w aplikacjach wymagających ograniczonego ruchu obrotowego

Dowiedz się więcej o napędach Festo DRVS

Zobacz fim