Para que são usados ​​os atuadores pneumáticos? Tipos, aplicativos e usos

Por Vitor Rangel, Especialista em Marketing de Produto, Atuadores, da Emerson

Atuadores pneumáticos, em alguns casos chamados de cilindros pneumáticos, podem ser encontrados em sistemas automatizados e máquinas em todos os setores e vêm em uma ampla variedade de tamanhos, estilos e designs. Fáceis de manter, esses componentes podem operar em altas velocidades, oferecendo enorme flexibilidade e valor para um número aparentemente infinito de aplicações.

Além de rápidos, econômicos e confiáveis, os atuadores pneumáticos também são mais limpos e seguros do que outras soluções, o que os torna ideais para fabricação, embalagem, paletização, manuseio de materiais, alimentos e bebidas e muitas outras aplicações. (Vamos abordar alguns desses aplicativos em uma postagem futura no blog.)

Este sistema multi-eixo é construído com o AVENTICS da Emerson ^TM atuadores pneumáticos. O portfólio comprovado da Emerson apresenta cilindros e atuadores para cada aplicação.

Para entender melhor exatamente para que os atuadores pneumáticos são usados, vamos começar com o que eles fazem. Em termos mais básicos, os atuadores pneumáticos são dispositivos que usam ar comprimido para impulsionar o movimento. Esse movimento pode ser ao longo de um caminho rotacional ou linear, auxiliando ou executando uma tarefa como empurrar, puxar, agarrar, girar, alimentar, ejetar, abrir, fechar, segurar, parar, prender, estampar e, como você pode imaginar, o lista continua. As forças que esses atuadores podem produzir dependem principalmente do tamanho do furo do cilindro (diâmetro do pistão) e da pressão de operação, mas o tamanho da haste também é uma consideração muito importante em cilindros do tipo haste.

Tipos de atuadores pneumáticos

Para atender a uma ampla gama de aplicações e indústrias, a variedade de atuadores pneumáticos disponíveis é abrangente e versátil. Eles variam de atuadores extremamente compactos usados ​​para pequenas aplicações de manuseio a atuadores grandes para os trabalhos mais poderosos, bem como projetos sem haste que fornecem comprimentos de curso como cilindros convencionais em um espaço muito menor. Cada tipo de atuador e suas variações oferecem um conjunto único de características e vantagens com base nas aplicações que atende. Vamos dar uma olhada em alguns dos tipos mais comuns:

Cilindros de perfil e tirantes são soluções universais comprovadas que fornecem precisão e força regulada mesmo em aplicações com requisitos de força elevados e comprimentos de curso longos. Robustos, confiáveis ​​e altamente configuráveis, são frequentemente usados ​​em aplicações de automação geral e vêm em vários designs para atender a uma ampla gama de aplicações, necessidades e orçamentos. Disponíveis em construções de alumínio, aço e aço inoxidável, esses cilindros são normalmente fabricados de acordo com os padrões dimensionais NFPA e ISO para simplificar a instalação e a intercambialidade mundial.

Da esquerda para a direita:AVENTICS ^TM Série PRA (perfil) e TRB (biela) Cilindros Pneumáticos ISO 15552, AVENTICS ^TM SeriesTM5 TaskMaster ^TM, Cilindros Pneumáticos A e PPT NFPA, todos da Emerson.

Cilindros de corpo redondo e mini vêm em uma ampla gama de tamanhos, resistências e propriedades, o que os torna excelentes soluções para muitas aplicações diferentes. Eles são leves, altamente personalizáveis, acessíveis e fornecem controle de força infinitamente ajustável, tornando-os ideais para pequenas aplicações de manuseio e indústria alimentícia. Principalmente não reparáveis, esses cilindros normalmente têm tampas de alumínio ou polímero cravadas em um tubo de aço inoxidável, o que os torna uma solução atraente, popular e econômica para aplicações básicas de empurrar e posicionar. Alguns modelos apresentam uma construção totalmente em aço inoxidável para resistir a ambientes cáusticos ou corrosivos. Projetos higiênicos com superfícies limpas e lisas também estão disponíveis para evitar o acúmulo de sujeira ou bactérias em aplicações com requisitos de limpeza rigorosos.

O design compacto e robusto do AVENTICS ^TM O mini cilindro da série MNI da Emerson oferece durabilidade duradoura em um espaço pequeno.

Cilindros de curso curto e compactos são mais curtos do que os cilindros pneumáticos padrão em até 50% ou 60%, mas fornecem a mesma potência concentrada, precisão e confiabilidade. Seu tamanho permite que eles se encaixem perfeitamente em praticamente qualquer ambiente de máquina onde o espaço de instalação é limitado, tornando-os ótimos para aplicações de fabricação, embalagem, paletização, semicondutores e robótica. Eles são fáceis de montar e estão disponíveis em modelos de ação simples e dupla, bem como versões não rotativas.

Cilindros sem haste não possuem haste do pistão, o que elimina o risco de empenamento ou flambagem da haste quando comparado aos cilindros convencionais. Eles oferecem alta funcionalidade e força motriz em uma pequena quantidade de espaço e vêm em uma ampla variedade de tamanhos e designs, tornando-os fundamentais para a tecnologia de manuseio automatizado. Muitos cilindros sem haste incorporam recursos de orientação de carga, como rolamentos deslizantes dentro do cilindro ou trilhos externos com patins para suportar cargas pesadas com alta precisão repetitiva. AVENTICS de Emerson ^TM A Série RTC apresenta um pistão oval que oferece grande resistência a cargas laterais e um design de baixa altura total. As aplicações comuns variam de fluxo de material a abridores de portas e de processos de corte e acionamento a aplicações de manuseio de materiais envolvendo cargas leves a pesadas.

Além dos atuadores pneumáticos mencionados acima, também existem atuadores pneumáticos especializados como foles (molas pneumáticas), garras, cilindros de guilhotina, atuadores rotativos de cremalheira e pinhão, cilindros aparafusados, cilindros de diafragma flexível e muitos outros.

Foles são um tipo de atuador sem haste que fornecem altas forças em pequenos espaços de instalação e são de manutenção incrivelmente baixa quando comparados aos cilindros convencionais, pois não requerem peças mecanicamente móveis. As versões enroladas são a variante mais popular e apresentam um corpo de borracha natural corrugada, tornando o produto ideal para aplicações de isolamento de vibração, choque e ruído, embora também possam ser usadas para tensionar, levantar e pressionar.

Garras oferecem movimento paralelo ou angular e são comumente usados ​​para aplicações de fixação de trabalho, pick-and-place e braço robótico.

Cilindros de guilhotina são projetados especificamente para automatizar válvulas de guilhotina comumente encontradas em mineração e processamento mineral, energia, papel e celulose, águas residuais e indústrias químicas.

Atuadores rotativos de pinhão e cremalheira consistem em um pistão e uma cremalheira que se movem linearmente e fazem com que uma engrenagem do pinhão e o eixo de saída girem. Eles são comumente usados ​​para abrir e fechar válvulas ou amortecedores e fornecem alto torque e ângulos de rotação ajustáveis.

Cilindros parafusados são usados ​​principalmente para tensionar e posicionar pequenos componentes e, devido ao seu design rosqueado, podem ser instalados diretamente em ambientes de trabalho sem ocupar espaço.

Cilindros de diafragma flexível são virtualmente sem atrito e podem ser acionados em baixa pressão para fornecer equilíbrio preciso de forças, especialmente em sistemas ajustados com precisão.

Com tantos tipos de atuadores pneumáticos e opções para escolher, pode parecer difícil encontrar o produto certo para sua aplicação. Embora existam muitos fatores a serem levados em consideração, ferramentas online como o AVENTICS CylinderFinder da Emerson visam simplificar a seleção de um atuador com base nos parâmetros de aplicação e nos recursos de produto desejados.

Para obter mais informações sobre para que os atuadores pneumáticos são usados ​​e encontrar o correto para sua aplicação, visite www.emerson.com/aventics.