MECHANISATIE

Wat is persluchtmechanisatie?

Nodige handelingen om een werkstuk af te werken Aan de hand van een eenvoudig voorbeeld kunnen wij illustreren hoe we met cilinders en ventielen een PERSLUCHTMECHANISATIE verwezenlijken. BEDIENING BOORMACHINE : Nodige handelingen om een werkstuk af te werken Klemmen werkstuk Starten motor Boor in het werkstuk Boor uit het werkstuk Stoppen motor Ontklemmen van werkstuk

Het boren van het gaatje geschiedt door het bedienen van de hefboom A Het boren van het gaatje geschiedt door het bedienen van de hefboom A. Het bo-ren zelf noemen we een “+” beweging en de boor uit het werkstuk verwijderen noe-men we een “-” beweging. Deze bewegingen gaan we automatiseren door middel van een cilinder. Cilinder “A +” = BOREN; cilinder “A -” = BOOR TERUG. De bediener klemt het werkstuk met span-klem “B”. Noemen wij het klemmen een “+“ handeling en het ontklemmen een “-” handeling. Als we het klemmen automatiseren met een cilinder kunnen we spreken van “B +” = klemmen; “B -” = ontklemmen. A B

BEDIENING BOORMACHINE : Klemmen werkstuk : Cilinder B Starten motor : Motor M Boor in het werkstuk : Cilinder A Boor uit het werkstuk : Cilinder A Stoppen motor : Motor M Ontklemmen van werkstuk : Cilinder B A + A - B + B - M

Persluchtmechanisatie BEDIENING BOORMACHINE : Als krachtelementen worden persluchtcilin-ders gebruikt. Deze worden gestuurd door een hefboombediend ventiel. Door het bedie-nen van de hefboom “B” beweegt zuiger-stang cilinder B uit waardoor het stuk wordt geklemd. De operator bedient ventiel “A” waardoor het boren start. Als het gaatje geboord is, ziet de operator dit en hij bedient ventiel “A” in de andere richting. Dit heeft als gevolg dat de boorkop terug naar boven gestuurd wordt door middel van cilinder A (A -). Van zodra de boorkop in zijn ruststand staat bedient men het ventiel die het ontklemmen van het werkstuk bewerkstelligt. Gevolg cilinder B gaat achteruit (B -). De sturing en de bediening gebeurt voor elke beweging door de operator. Enkel de kracht is overgenomen door cilinders. A A B B

Persluchtautomatisering BEDIENING BOORMACHINE : De bewegingen A en B worden nu afgetast door elektrische schakelaars. Deze schakelaars noemt men: eindeloopschake-laars, microswitchen, signaalgevers, eindscha-kelaars of standmelders. De operator geeft enkel een startsignaal dat tot gevolg heeft dat de cyclus volledig automatisch verloopt. Cyclus = een opeenvolging van bewegingen: B + = Spannen M + = Motor boorkop A + = Boren gaatje A - = Boorkop terug M - = Stop motor B - = Ontspannen De automatische cyclus wordt verkregen door gepaste stuurcomponenten of door een stuur-programma van een PLC. A B

Persluchtautomatisering bestaat uit : SCHAKELING : (cyclus) PLC, stuurcomponenten, PLC- programma 4 HOOFDVENTIELEN Ventielen die rechtstreeks de cilinders besturen 3 KRACHTELEMENTEN Persluchtcilinders en motor SIGNAALGEVERS Eindeloopschakelaars, druk-knoppen, standenschakelaars, enz… 1 2

1) Krachtelementen Een cilinder is een lichaaam bestaande uit: Een cilinderbuis met gladde binnenwand met bodem en deksel en waarin een zuigerstang zich kan bewegen. De persluchtcilinder is de motor van de pers- luchtmechanisatie. Daar waar een rechtlijnige of een hiervan afgeleide bewe-ging gewenst is kan men de luchtcilinder, dankzij zijn compacte bouw, direct opstellen. Afhankelijk van het doel zijn aandrijvingen te verwezenlijken met krachten van 0 tot 100 kN en slaglengten van 1 mm tot verschillende meter. Een compleet overzicht van alle toepassingen voor luchtcilinders is onmoge-lijk. In praktisch alle takken van de industrie komen toepassingen met cilinders voor. ENKELE CILINDERTYPES: Enkel- en dubbelwerkende cilinder, draaicilinder, olie-luchtcilinder, slagcilinder, meerstandencilinder, kabelcilinder, stangloze cilinder, balg- en membraancilinder. CILINDERS

1) Krachtelementen CILINDERS

2) Signaalgevers Signaalgevers dienen om de toestand weer te geven die een cilinder of component aangedreven door een cilinder heeft bereikt. Meestal zal een cilinder twee toestanden aannemen, zuigerstang “UIT” of zuigerstang “IN”. Doordat de vent ieltechniek de laatste jaren sprongen vooruit heeft gemaakt zal men pneumatische cilinders ook meer en meer gebruiken in een vrij te posit ioneren stand, wel rekening houdend met de beperkte nauwkeurigheid binnen een bepaald veld. Dit heeft tot gevolg dat men soms meer dan twee signaalgevers nodig heeft of zelfs encoders om de juiste posit ie van de cilinder te kunnen weergeven. De toepassing zelf zal determinerend zijn voor de keuze van de signaalgevers.

2) Signaalgevers

3) Hoofdventielen In de hoofdventielen onderscheidt men volgende varianten: LUCHTBEDIENDE ventielen HANDBEDIENDE ventielen ELEKTROMAGNETISCHE ventielen ELEKTROPNEUMATISCHE ventielen Handbediende ventielen: Handbediende ventielen zijn ventielen die bediend worden door hefbomen, hendels, draaiknoppen of andere mechanismen die tot doel hebben het ventiel in een bepaalde stand te brengen. Standen kunnen zijn : bistabiele standen, monostabiele standen en zelfs drievoudige standen

3) Hoofdventielen Luchtbediende ventielen: Luchtbediende ventielen zijn ventielen die bediend worden door een persluchtsignaal 14 12 Persluchtsignaal op stuurpoort 14 heeft tot gevolg dat er een verbinding ontstaat van aan-sluitpoort 1 naar uitgangspoort 4 Persluchtsignaal op stuurpoort 12 heeft tot gevolg dat er een verbinding ontstaat van aansluitpoort 1 naar uitgangspoort 2 4 2 14 12 5 1 3

3) Hoofdventielen Luchtbediende vent ielen 14 12 14 12 PERSLUCHT-SIGNAAL OP 14 12 14 12 Perslucht van aansluitpoort 1 naar uitgangspoort 2 Ontluchting van uitgangspoort 4 naar ontluchtingspoort 5 Perslucht van aansluitpoort 1 naar uitgangspoort 4 Ontluchting van uitgangspoort 2 naar ontluchtingspoort 3

3) Hoofdventielen ELEKTROMAGNETISCHE ventielen Elektromagnetische ventielen zijn meestal klepventielen. Door de opwekking van een magne-tisch veld slaagt men erin om de klep in beweging te brengen en alzo een doorlaat te creëren van één aansluitpoort naar de andere. M.a.w. door een spanning aan te brengen op een spoel stuurt men rechtstreeks de klep. Wanneer geen spanning aanwezig is, zorgt een veer ervoor dat de klep steeds terug in haar ruststand staat. SPOEL 3/2 VENTIEL 3 VEER 2 1 KLEP In ruststand is aansluitpoort 1 afge-sloten, uitgangspoort 2 staat in ver-binding met ontluchtingspoort 3. In ruststand is ontluchtingspoort 3 afgesloten, aansluitpoort 1 staat in verbinding met uitgangspoort 2.

3) Hoofdventielen ELEKTROPNEUMATISCHE ventielen Hier heeft men een samenstelling van een elektromagnetisch en pneumatisch ventiel. Onnodig om verbindingen te maken door middel van leidingen naar stuurpoort 12 en 14, alles is reeds mechanisch aan elkaar aangesloten. De pilootventielen halen hun persluchtvoeding van de aansluitpoort 1. PILOOTVENTIELEN 14 12

4) Schakeling (cyclus) De schakeling, ook dikwijls de cyclus van de machine genoemd, omvat in de meeste gevallen vandaag een PLC-sturing. Deze is vrij programmeerbaar en laat ook toe op een gemakkelijke manier wijzigingen aan te brengen aan een bestaande cyclus en nieuwe cycli te ontwerpen. Als bijkomende componenten zullen voor motoren zware stuurrelais gebruikt wor-den omdat de uitgangen van een PLC niet toelaten rechtstreeks motoren aan te sturen. In andere gevallen kan de PLC ook voorzien worden van allerlei bijkomende stuurcomponenten die bijkomende kracht- relais overbodig maken. De hoofdventielen, in dit geval meestal elektropneumatische zorgen dan voor de sturing van de cilinders, de schakelaars, eindschakelaars en andere zorgen voor de signaalverwerking zodat de cyclus verder kan. Een programma verknoopt al deze gege- vens en zorgt dan voor de goede afloop van de cyclus.

Sturing van een cilinder 5/2 ventiel elektropneumatisch bediend (monostabiel) Cilinder 3 2 Ruststand 1 4 5 Drukregelaar + filter 2 3 Bediend 1 4 5

Sturing van een cilinder Handbediening SPOEL Snelheids-regelaars Snelheidsregelaars Veer

Zie andere presentaties ! Wenst U meer te weten over pneumatica ? Zie andere presentaties !