Podręcznik
4. Aktory pneumatyczne nowego rodzaju
4.1. Aktory pneumatyczne dla uzyskiwania małych mocy i niewielkich ruchów liniowych
Łącznie z miniaturyzacją mikroprocesorów oraz sensorów, które to elementy są nierozerwalnie związane ze współczesną robotyką, wystąpiło też dążenie do miniaturyzacji aktorów pneumatycznych. Trudno sobie bowiem wyobrazić, aby miniaturyzacja mogła dotyczyć urządzeń sterujących i oczujnikowania, zaś aktory pozostałyby takie jakie były, czyli nie dążyłoby się do ich miniaturyzacji.
Można nadmienić, że już końcowa konkluzja w punkcie 2.2 niniejszego opracowania wskazywała na potrzebę wykorzystania mniejszych aktorów pneumatycznych w pojazdach mobilnych bezzałogowych. Tutaj może chodzić o mniejszą zajętość miejsca, które powiększone dzięki mniejszemu aktorowi zostanie zarezerwowane dla innych urządzeń mechatronicznych.
Dalej, gdy miniaturyzację urządzeń mechatronicznych powiążemy z rozwojem maszyn humanoidalnych lub sztucznych zrobotyzowanych kończyn, to znajdziemy kolejne olbrzymie wykorzystanie zminiaturyzowanych urządzeń mechatronicznych, wśród których znajdziemy obowiązkowo i aktory pneumatyczne. Tutaj z kolei żądana niska waga aktora pneumatycznego, który będąc de facto sztucznym ścięgnem, przyczynia się do ruchu sztucznego ramienia, nogi, itp. Przykładem aktora pneumatycznego o niewielkich wymiarach i masie jest mini-siłownik pneumatyczny jednostronnego działania pchający (powrót sprężyną), zilustrowany na rysunku 53. [Źródło: www.pneumat.com.pl].
Rysunek 53: Mini-siłownik pneumatyczny jako zespół aktora do niewielkich ruchów liniowych do 10mm
Analizując rysunek 53 zauważamy, że montaż tego typu aktora pneumatycznego polegał będzie na umieszczeniu korpusu tegoż aktora w otworze przelotowym o niewielkiej średnicy (w przedziale 6 do 16mm) i długości (do 20mm), aby wykorzystując dwie nakrętki 7 doprowadzić do jego pozycjonowania i w konsekwencji zatwierdzenia w danej pozycji montażowej. Montaż tego typu siłownika pneumatycznego może polegać również na pozbyciu się tych dwóch nakrętek 7 i wkręceniu korpusu aktora w otwór montażowy. Następnie wykorzystując tłoczysko 2 oraz nakrętkę 3 doprowadzić należy do trwałego połączenia tłoczyska z elementem kinematycznym, który przewiduje się przemieszczać. Należy zaznaczyć, że ciśnienie sprężonego medium powinno mieścić się w granicach od 2 do 7bar, oraz że doprowadzenie medium następuje osiowo z drugiej strony gwintu tłoczyska 2 poprzez wkręcenie najczęściej złączki prostej lub kątowej M5/fi4 typu PE w korpus aktora. Przykład wykorzystania mini-siłownika w realizacji sterowania mechatronicznego na linii produkcyjnej ilustruje rysunek 54. (Proporcje wielkości siłownika na rysunku są celowo powiększone).
Rysunek 54: Aplikacja mini-siłownika pneumatycznego jako aktora w blokadzie ruchu paczek po taśmie
W widocznym na rysunku 54 procesie zatrzymywania paczek, które poruszają się po taśmie paczki są zatrzymywane uruchomieniem tłoczyska mini-siłownika pneumatycznego tuż przed pojawieniem się kolejnej paczki a „spuszczeniem” z taśmy poprzedniej. Jak widać z rysunku 54 paczki zatrzymują się w miejscu pojawienia się trzpienia mini-siłownika. Ponieważ ten aktor pneumatyczny jest siłownikiem jednostronnego działania pchającym, to przy wyłączonym układzie sterowania pneumatycznego trzpień aktora jest wsunięty i paczki swobodnie spadają ze zsuwni. Biorąc pod uwagę nakreślone wcześniej Czytelnikowi wymiary takich aktorów należy przyjąć, że sortowanie takie jak na rysunku 54 może mieć miejsce przy produkcji towarów niewielkich rozmiarów. I takie jest właśnie zastosowanie tego typu aktorów – wszędzie tam, gdzie zależy projektantowi na sterowaniu pneumatycznym w niewielkiej przestrzeni i niewielkich uzyskiwanych siłach aktory pneumatyczne, które posiadają zmniejszone rozmiary mają zastosowanie.