Czujnik kontaktronowy do siłownika pneumatycznego: rodzaje mocowań, dobór do siłownika, rozwiązania konstrukcyjne.

18 marca, 2020 2:19

Czujnik kontaktronowy to jeden z kluczowych akcesoriów do siłownika pneumatycznego. W poniższej publikacji dzielę się teoretyczną i praktyczną wiedzą o tym, jak prawidłowo je wykorzystać. Czego dowiesz się z poradnika?

W pierwszej części (dostępna tutaj) dotyczącej czujników położenia tłoka zostały omówione ich rodzaje i zasady działania. Pora zatem zaprezentować informacje dotyczące sposobów ich wykorzystania. Podzielę się także praktycznymi uwagami dotyczącymi rozwiązań stosowanych w siłownikach pneumatycznych (i innych napędach), które umożliwiają ich montaż.

Przed lekturą zachęcam także do zapoznania się z moim artykułem dotyczącym sterowania siłownikiem pneumatycznym dwustronnego działania.

Pamiętaj: prawidłowe zamocowanie czujnika na siłowniku pneumatycznym gwarantuje właściwe działanie układu automatycznego sterowania.

Czujniki kontaktronowe. Czego dowiesz się z publikacji?

⏺️ Jakie problemy, w kontekście stosowania czujników położenia, spowodowała powszechność stosowania siłowników pneumatycznych;
⏺️ Jakie rozwiązania konstrukcyjne stosują producenci siłowników pneumatycznych?
⏺️ Jakie są rodzaje siłowników przystosowane są do montażu czujników położenia tłoka?
⏺️ Jakie są typy rowków do czujników z tulejami profilowymi?
⏺️ Jak mocuje się czujnik położenia w rowku czujnikowym?
⏺️ Jak rozwiązać problem montażu czujnika w siłownikach z rowkami nieprzelotowymi?
⏺️ Jakie są sposoby mocowania czujników w siłownikach ze szpilkami lub okrągłych?
⏺️ Jakich metod używa się w przypadku pojawienia się dwóch sygnałów z czujnika?
⏺️ Podsumowanie: co warto zapamiętać?

Jakie problemy, w kontekście stosowania czujników położenia, spowodowała powszechność stosowania siłowników pneumatycznych?

Zaczniemy od tego, że siłowniki pneumatyczne to podstawowe elementy napędowe występujące  powszechnie w każdym układzie pneumatycznym. Powszechność ta spowodowała, że obecnie na rynku funkcjonuje niezliczona ilość firm zajmujących się ich produkcją i montażem.

Zadanie producentom ułatwiła także standaryzacja, czyli międzynarodowe Normy wymiarowe (np. ISO15552, ISO6432, ISO21287, CNOMO, VDMA, UNITOP), które określają wymiary gabarytowe siłowników. Standaryzacja ułatwia znacznie dobór siłowników przez Odbiorców, którzy mają szeroki wybór i nieograniczone możliwości w zakresie pozyskiwania ofert.

Takie rozpowszechnienie siłowników, w kontekście stosowania czujników położenia tłoka, nastręcza wiele problemów gdyż nie zawsze czujniki są w 100% zamienne między sobą.

Z czego to wynika?
▶️ normy wymiarowe w żaden sposób nie definiują sposobu wykonania siłownika oraz zastosowanych komponentów,
▶️ każdy z producentów stosuje własne tłoki magnetyczne,
▶️ producenci stosują różne rodzaje magnesów i korzystają z różnych poddostawców tulei okrągłych i profilowych.

Podsumowując: klient nie ma żadnego wpływu na rozwiązania konstrukcyjne zastosowane przez danego producenta i może bazować wyłącznie na informacjach podawanych w Katalogach.

Jakie rozwiązania konstrukcyjne stosują producenci siłowników pneumatycznych?

Dla użytkownika siłowników pneumatycznych, który wykorzystuje sygnalizację położenia tłoka, najważniejszy jest rodzaj zastosowanej tulei. Są one wykonywane zwykle z aluminium, chociaż spotyka się także tuleje wykonane ze stali nierdzewnych lub kwasoodpornych (amagnetyczne). Przedstawię typowe rozwiązania siłowników pneumatycznych z różnymi wykonaniami tulei.

▶️ siłowniki z tulejami profilowymi ISO15552 zobacz
▶️ siłowniki kompaktowe zobacz: i dociskowe zobacz
▶️ siłowniki beztłoczyskowe zobacz
▶️ siłowniki z tulejami profilowymi typu Mickey Mouse (zwykle ISO15552 lub tzw. siłowniki specjalne) zobacz
▶️ siłowniki z tulejami okrągłymi, skręcane lub zagniatane ( np. siłowniki miniaturowe, ISO6432 zobacz:
▶️ tzw. siłowniki okragłe zobacz
▶️ siłowniki dociskające
▶️ siłowniki z tulejami okrągłymi i śrubami ściągającymi (zwykle siłowniki o dużych średnicach lub siłowniki niektórych producentów), zobacz 
▶️ siłowniki i napędy posiadające korpus (napędy pneumatyczne obrotowe i wahadłowe zobacz, jednostki obrotowe, siłowniki z prowadzeniem zobacz chwytaki zobacz

Każdy z wymienionych typów siłowników i napędów pneumatycznych wykorzystuje specyficzne sposoby mocowania czujników położenia.

Które z siłowników są przystosowane są do montażu czujników położenia tłoka?

Oczywiście wszystkie. Każde z wymienionych rozwiązań siłowników pneumatycznych ma taką możliwość, pod warunkiem, że posiada magnes w tłoku. Jak już to pisałem w pierwszej części artykułu wszyscy producenci oferują wersje magnetyczne dla swoich siłowników

Jakie są rodzaje rowków do czujników wykonywane w tulejach profilowych?

Można powiedzieć, że siłowniki pneumatyczne z tulejami profilowymi stanowią większość obecnie produkowanych obecn. Jestem pewien, że Czytelnik spotkał się z nimi w swoich aplikacjach. Wynika to z szerokiego dostępu do tego typu profili, które dają łatwą możliwość zamontowania czujników położenia tłoka Ponad to posiadają wysoką wytrzymałości na zginanie i skręcanie.

W tulejach profilowych standardowo wykonuje się tzw. rowki czujnikowe, w których mocowany jest czujnik.

UWAGA: W zależności od producenta rowki czujników wykonuje się na różnej ilości “ścian” tulei profilowej lub występuje tylko jeden rowek w postaci szyny.

Bardzo ważne jest to, że wymiary rowków (kanałków) pod czujnik są standardowe i występują w trzech wersjach:
⏺️ rowek okrągły, nazywany rowkiem C zobacz 
⏺️ rowek typu T zobacz
⏺️ rowki trapezowe (rzadziej spotykane nazywane “jaskółczy ogon”).

To właśnie rodzaj rowka w którym ma być zamontowany czujnik położenia definiuje jego kształt. Poniżej przedstawiam typowe rowki czujników wykonane w tulejach profilowych.

Chciałbym zwrócić uwagę, że w siłownikach pneumatycznych niektórych z producentów mogą występować dwa rodzaje rowków, w takim przypadku o stosowaniu odpowiedniego czujnika decyduje użytkownik.

newsletter air com zapis

Jak mocuje się czujnik położenia w rowku czujnikowym? 

Odpowiedź na pytanie z pozoru wydaje się oczywista i należy postępować w następującej kolejności:
1️⃣ należy czujnik wsunąć w rowek siłownika,
2️⃣ zablokować przy pomocy wkręta przed przesuwaniem,
3️⃣ przewód od czujnika można poprowadzić w kanałku,
4️⃣ po zamocowaniu sprawdzić działanie.

Zwracam jednak uwagę, że taki sposób montażu jest możliwy tylko w przypadku tzw. rowków przelotowych, a to oznacza, że musimy mieć możliwość wsunięcia czujnika od strony pokrywy przedniej lub tylnej.

Problem dotyczy klasycznych siłowników zgodnych z ISO15552, gdyż nie wszystkie firmy dają możliwość wsunięcia czujnika.

Poniżej prezentuję siłowniki z rowkami czujnikowymi przelotowymi i nieprzelotowymi.

Jak rozwiązać problem z montażem czujników w siłownikach z rowkami nieprzelotowymi?

W przypadku siłowników z rowkami nieprzelotowymi należy stosować czujniki położenia tłoka, które dają możliwość montażu “od góry”, czyli możemy taki czujnik włożyć w dowolnym miejscu kanałka. Poniżej prezentujemy takie rozwiązania:

rowki czujniki położenia tłoka

Dodatkową zaletą tego typu czujników jest bardzo łatwy montaż lub wymiana na siłownikach zabudowanych w urządzeniach, gdzie np. elementy mocujące lub konstrukcja utrudniają swobodny dostęp.

montaż czujnika położenia tłoka

Kliknij tutaj by zobaczyć fragment naszego filmu na YouTube o montażu czujnika.

Jakie są sposoby mocowania czujników w siłownikach ze szpilkami lub siłownikach okrągłych?

Jak widzimy w przypadku rowków czujnikowych występujących w profilach aluminiowych zamocowanie czujnika jest bardzo proste oraz wygodne i nie wymaga dodatkowych elementów.

Inaczej sprawa wygląda w przypadku siłowników w których rowki (lub specjalne szyny) nie występują a dotyczy to:
⏺️ siłowników zgodnych z CNOMO,
⏺️ siłowników ISO15552 z tulejami okrągłymi i szpilkami ściągającymi, zobacz
⏺️ siłowników ISO15552 z tulejami typu Mickey Mause, zobacz
⏺️ siłowników mini ISO6432 oraz siłowników okrągłych zobacz
⏺️ siłowników specjalnych.

Dla tych rodzajów siłowników należy stosować specjalne uchwyty mocujące lub uchwyty mocujące z opaskami. Poniżej przedstawiam kilka z takich rozwiązań:

Jakich metod używa się w przypadku pojawienia się dwóch sygnałów z czujnika?

Problem występowania dwóch (a nawet więcej) sygnałów w przypadku stosowania czujników kontaktronowych został opisany w pierwszej części serii moich publikacji o czujnikach. Tekst zobaczysz tutaj.

Stwarza to bardzo wiele komplikacji w układach sterowania, gdyż nie mamy pewnego potwierdzenia wykonania ruchu przez siłownik.

Jedynym skutecznym rozwiązaniem jest zastosowanie specjalnych uchwytów regulowanych, które dają możliwość odsunięcia czujnika od powierzchni tulei i wychwycenie w ten sposób tylko jednego “maksima

Czujnik kontaktronowy podsumowanie:

▶️ Do siłowników pneumatycznych można zamontować dowolny typ magnetycznego czujnika położenia tłoka.
▶️ W siłownikach z tulejami profilowanymi wyposażonymi w rowki czujnikowe typu T, typu C lub z rowkami trapezowymi montaż nie wymaga żadnych elementów dodatkowych.
▶️ W siłownikach bez rowków należy stosować specjalne uchwyty czujnikowe.
▶️ Zaleca się zawsze sprawdzenie działania czujnika jeżeli nie pochodzi on od producenta siłownika.

Subskrypcja kanału YouTube
Udostępnij I Zachowaj I Podziel się specjalistyczną wiedzą

Komentarze

Chcesz do nas dołączyć?

Zobacz kim jesteśmy i poznaj aktualne oferty pracy