Najít v přírodě cokoliv, co se mechanicky otáčí, je velmi obtížné. Otáčení však hraje roli v celé historii průmyslu. Bez otáčení by nebyl vynalezen soustruh, bez soustruhu by nebyly vyrobeny písty, bez pístů by se nepodařilo spustit parní stroj, bez páry by nezačala éra techniky atd.
Článek se věnuje realizaci jednoduchého kyvného pohybu v automatizaci výroby. Pro tuto funkci se velmi často používají pneumatické pohony, neboť jsou robustní, výkonné a přesné. Pro automatizaci strojů lze vybírat ze dvou různých konstrukčních principů.
Sortiment příslušenství znamená efektivitu
Zejména do oblasti manipulace jsou velmi vhodné pohony s ozubenými převody. Obsahují dva ozubené hřebeny, mezi nimiž je pastorek. Pohony tohoto typu jsou zajímavé především kvalitou pohybu a rozsahem výbavy. Příkladem je výrobek firmy Festo pod názvem DRRD (obr. 1). Hlavní valivé ložisko je již na první pohled velmi robustní – svým průměrem zabírá celou šířku tělesa pohonu. Uložení hřídele je pro vymezení vůlí s předepnutím. Rotující předmět tak během pohybu opisuje velmi přesně takřka dokonalou kružnici, a to i při velkých zatíženích.
Seřiditelné dorazy, interní hydraulické tlumiče a mnoho dalších drobností jsou v současné době téměř samozřejmostí. Podívejme se na méně obvyklé, avšak užitečné doplňky.
Tlumiče nárazu mohou být vně (obr. 2) – v praxi to vede k tomu, že až do poslední chvíle přenášejí oba hřebeny sílu do ozubení, a pohon tak dotlačuje zátěž maximálním momentem až na doraz (naproti tomu interní dorazy nejprve zastaví jeden z hřebenů, a tak v poslední části pohybu, dané vůlemi v ozubení, působí jen jeden z hřebenů). V praxi je proto možné použít poloviční velikost pohonu.
Veřejnosti málo známá je varianta se třemi polohami (obr. 3), kdy píst s velkou plochou a dvěma seřiditelnými tyčemi umístěný v nástavbě dokáže přetlačit oba hřebeny a srazit je do místa, které je blízko středu pohybu a ve značném rozsahu je určeno seřízením tyčí.
Při umístění na koncovou část manipulátoru uspoří mnoho starostí sada pro upevnění s průchody napájení (obr. 4). Stačí při objednávce vybrat, kolik je třeba elektrických a pneumatických přívodů, a o převod jejich rotace není nutné se starat. Jsou vyvedeny na otáčející se přírubu, na které lze pohodlně připojit všechny potřebné hadice a kabely např. pro chapadlo.
Sortiment příslušenství je široký jako nikdy dříve. Snad jen několik zástupců: mechanické západky (např. pro bezpečné zastavení), snímání poloh magnetickými či indukčními senzory, výstup hřídelí s perem nebo přírubou, ochrana proti nepříznivému prostředí těsněním, velký počet adaptačních sad pro kombinaci s nejrůznějšími pohony a další.
Jednoduchost a nenáročnost, menší pracnost – cesta k úsporám
Pohony s mechanickým křídlem jsou konstrukčně jednoduché, ale velmi náročné na technologii výroby. Lze je sice vyrobit levně, ale dokáže to jen málokdo. V posledních dvou letech vystoupila do popředí nová řada DRVS (obr. 5), při jejímž vývoji konstruktéři hledali cesty, jak omezit náročné obrábění na minimum. Výsledkem je pohon, který lze vyrobit v porovnání s jeho předchůdci s polovičními náklady.
Při nákupu výrobku se vždy vyplatí pohlížet na něj kompletně, tedy nejen na cenu, ale i na celkovou náročnost instalace. DRVS je efektivní v obou směrech. Příslušenství je určeno k upevnění libovolnou metodou (přírubová montáž, patky apod.), hřídel s perem lze doplnit o nástrčnou přírubu. Kuličková ložiska zabezpečí přesný pohyb bez vůlí, jejich nosnost je velká a dovolí značné zatížení.
Kromě tlumičů nárazu lze na pohon umístit také snímač koncových poloh. Jde o doslova převratné uspořádání, které významně zkracuje dobu seřízení. Namísto běžných mechanických držáků s množstvím dílů a práce při nastavování polohy magnetických či indukčních senzorů polohy je to jediný díl –
snímací nástavba, kterou stačí umístit na pohon (obr. 6). Nástavba obsahuje nejen potřebné snímače, ale i tlačítko a dvě LED. Snímané polohy se nastavují tlačítkem, a nastavit dvě polohy je tudíž otázkou sekund. Uživatel ušetří i na instalaci, protože oba signály jsou vedeny společným kabelem. V případě potřeby lze snímání tlačítkem naprogramovat a změnit funkci spínací na rozpínací, nebo dokonce přepnout z PNP na NPN.
V katalogu firmy Festo zájemci najdou mnoho dalších informací o možnostech, které kyvné pohony nabízejí. Nejsnazší cestou k čerpání informací jsou názorné animace všech dostupných funkcí s českým popisem, které jsou na domovské stránce www.festo.cz. Konstruktér, který potřebuje realizovat kyvný pohyb, zde určitě najde správné řešení.
(Festo, s. r. o.)
Obr. 1. Kyvný pohon s mechanickým převodem DRRD
Obr. 2. Umístění tlumičů nárazu vně znamená možnost použít poloviční velikost pohonu
Obr. 3. DRRD lze libovolně přesouvat mezi třemi různými polohami
Obr. 4. Průchody napájení kyvným pohonem ušetří mnoho práce a zjednoduší situaci na stroji
Obr. 5. Pohon DRVS
Obr. 6. Kompaktní snímací nástavba pro snímání polohy pohonu přináší značné úspory