Chwytanie podciśnieniowe opiera się na różnicy ciśnień między otoczeniem a wnętrzem przyssawki. Aby tę różnicę wytworzyć, potrzebne jest źródło próżni. W automatyce przemysłowej jednym z najczęściej stosowanych rozwiązań są pompy eżektorowe, które wykorzystują sprężone powietrze do generowania podciśnienia bezpośrednio przy chwytaku.
Zasada działania eżektora
Eżektor nie ma części ruchomych. Jego działanie opiera się na zjawisku Venturiego. Sprężone powietrze przepływa przez zwężającą się dyszę, gdzie gwałtownie przyspiesza, a jednocześnie spada jego ciśnienie. W strefie obniżonego ciśnienia powstaje zassanie, dzięki któremu z przyłącza próżniowego odprowadzane jest powietrze. W ten sposób przy przyssawce powstaje podciśnienie utrzymujące detal.
Brak elementów ruchomych daje konkretne korzyści:
-
bardzo szybkie narastanie i zanikanie próżni
-
duża odporność na zużycie i niski koszt serwisu
-
możliwość montażu blisko przyssawki, co skraca czas reakcji
-
prosta budowa i niewielka masa
Generatory tego typu szczególnie dobrze sprawdzają się w cyklicznym chwytaniu, gdzie liczy się szybkie przełączanie między pobraniem a odłożeniem detalu. W odróżnieniu od pomp mechanicznych generują próżnię tylko wtedy, gdy dostarczane jest powietrze, dlatego dobrze współpracują z układami sterowanymi zaworami.
Dobór do chwytania podciśnieniowego
Skuteczność chwytania zależy od dopasowania generatora próżni do detalu i przyssawek. Inaczej dobiera się układ do gładkich, szczelnych powierzchni, a inaczej do materiałów porowatych, które przepuszczają powietrze i powodują stały ubytek próżni.
Najważniejsze czynniki doboru:
-
rodzaj i porowatość powierzchni detalu
-
masa przenoszonego przedmiotu i wymagana siła trzymania
-
liczba i wielkość przyssawek
-
wymagany poziom podciśnienia oraz wydatek ssania
-
dostępne ciśnienie i wydajność instalacji sprężonego powietrza
Dla materiałów porowatych potrzebny jest większy wydatek ssania, ponieważ układ musi nadążać z odprowadzaniem powietrza przedostającego się przez detal. Dla powierzchni szczelnych ważniejszy jest wysoki poziom próżni. Wiele generatorów wyposaża się w zawór oszczędzający powietrze, który utrzymuje próżnię bez ciągłego przepływu, co obniża zużycie energii.
Porównanie z pompami mechanicznymi
Generator eżektorowy nie jest jedynym sposobem wytwarzania próżni. Alternatywą są mechaniczne pompy próżniowe, które sprawdzają się tam, gdzie potrzebny jest duży i stały wydatek dla wielu punktów jednocześnie. Wybór między oboma rozwiązaniami zależy od skali i charakteru pracy stanowiska.
Najważniejsze różnice praktyczne wyglądają następująco:
-
zabudowa: eżektor montuje się lokalnie przy chwytaku, pompa zwykle centralnie
-
reakcja: rozwiązanie eżektorowe zapewnia bardzo szybkie narastanie i zanik próżni
-
praca cykliczna: eżektor generuje próżnię tylko przy dostarczonym powietrzu
-
obsługa: brak części ruchomych ogranicza zakres czynności serwisowych
W aplikacjach rozproszonych, gdzie każdy chwyt sterowany jest niezależnie, lepiej sprawdza się rozwiązanie lokalne. Przy intensywnej pracy ciągłej istotne staje się zużycie sprężonego powietrza, dlatego funkcja oszczędzania powietrza zyskuje na znaczeniu w cyklach z długim przytrzymaniem detalu.
Integracja i kompletowanie układu próżniowego
Sam eżektor to tylko część rozwiązania. Pełny układ obejmuje przyssawki dobrane do detalu, zawory, czujniki kontroli próżni oraz filtr chroniący generator przed zanieczyszczeniami. Spójny dobór tych elementów przekłada się na pewność chwytu i krótki czas cyklu, a także na niezawodność stanowiska.
W kompletowaniu takiego wyposażenia pomaga wyspecjalizowany dostawca. EA z Krakowa dostarcza komponenty pneumatyki i automatyki przemysłowej, obejmujące technikę podciśnienia, w tym pompy eżektorowe (generatory podciśnienia), a także chwytaki, moduły liniowe, zawory i sprężarki. Pozwala to dobrać generator próżni o właściwym wydatku oraz połączyć go z przyssawkami i osprzętem dopasowanym do konkretnego detalu i procesu.
Generatory eżektorowe stanowią proste i niezawodne źródło próżni w chwytaniu podciśnieniowym, zwłaszcza w aplikacjach cyklicznych. Trafny dobór poziomu podciśnienia, wydatku ssania oraz przyssawek decyduje o pewności chwytu i przekłada się bezpośrednio na wydajność całego stanowiska.
Artykuł sponsorowany
