Controllo Posizione Cilindro Pneumatico

[luca.pera83]

salve a tutti,

io avrei da sottoporvi questo problema: mi trovo a dover movimentare un cilindro pneumatico a doppio effetto in posizione orizzontale il quale è sottoposto ad un carico;

il mio problema è dovuto al fatto che, quando ho la necessità di fermare il cilindro(e questo avviene in modo casuale), vista la comprimibilità dell'aria e il carico che grava sullo stelo, questo subisce dei saltellamenti (l'effetto che si vede ad occhio è quello di un rimbalzo) e non riesco ad ottenere un arresto preciso.

Ho già pensato di adottare un bloccastelo ma sul sito della casa produttrice che ho visitato c'è specificato che questo tipo di soluzione dovrebbe essere adottata solo in caso di arresto di emergenza o in situazioni di pericolo; mentre invece io avrei la necessità di doverlo bloccare n volte durante l'intera percorrenza del ciclo di lavoro.

quale soluzione mi consigliate di adottare?

grazie mille per l'interessamento.

Luca.

[walter.r]

Che tipo di elettrovalvola usi per comandarlo ??

Bistabile a centri chiusi ???

Oppure bistabile a centri aperti ??

Se sei nel primo caso, l'inerzia del carico fa funzionare l'aria contenuta nelle due camere come una molla, quindi....rimbalza.

Secondo me dovresti mettere una a centri aperti, così quando la disecciti le due camere non hanno pressione, ed essendo il cilindro orizzontale, sta fermo.

Potresti avere però un "colpo" alla ripartenza, perchè non hai contropressioni ........

Facci sapere...

[paoloixp]

Io il blocca stelo lo uso non solo per le emergenze lo attivo e lo disattivo tutti i cicli macchina circa una volta ogni 20 secondi parlo di cilindri camozzi e penso che possa essere utilizzato anche più di frequente tieni presente che sto parlando di una macchina che lavora già da 5 anni

Per ridurre l'ffetto molla bypassando il tipo di valvola si potrebbe montare dei ritegni pilotati direttamente sul cilindro in modo da ridurre il volume di aria.

Ma... penso che la soluzione che può risolvere il tuo problema è montare un piccolo cilindro oleodinamico a stelo passante che lavora passivamente in parallelo al cilindro pneumatico le due camere del cilindro vengono riempite di olio e collegate insieme interponendo una valvola on off in sostanza un semplice rubinetto.

a qualsiasi movimento del cilindro pneumatico devi aprire la valvola del cilindro oleodinamico e quando ti devi fermarela chiudi essendo l'olio teoricamente incomprimibile l'arresto è pressochè istantaneo e senza rimbalzi inoltre se sposti masse di una certa dimensione puoi inserire un regolatore di flusso bidirezionale in questo modo puoi regolare la velocità con un andamento molto lineare è opportuno che nel cilindro non ci sia presenza di aria.

Ha un certo costo e non sempre è possibile applicare questa soluzione per problemi ingombro ma il risultato è decisamente buono.

[Flask]

Il cilindro deve essere considerato un dispositivo on/off.

Durante la fase transitoria non c'è la possibilità di avere alcun controllo sulla posizione se si vuole agire solo sul comando delle valvole... come hai giustamente detto l'aria è comprimibile.

Se le posizioni intermedie sono sempre quelle l'unico modo e quello di :

adottare opportune battute meccaniche a scomparsa lungo il tragitto del dispositivo movimentato,

oppure se le posizioni sono anche poche, quello di collegare in tandem più di un cilindro cosicché, se con 1 cilindro controlli 2 posizioni, con 2 cilindri a tandem ne controlli 3 di posizioni (io mi femerei qui), con 3 cilindri a tandem ne controlli 4 e così via...

Se il funzionamento del cilindro è in posizione orizzontale nella maggior parte dei casi per l'arresto di emergenza conviene depressurizzare entrambe le camere del cilindro. Per le mie applicazioni ho sempre preferito adottare 2 valvole 3/2 anzi che una valvola 5/3 a centri in scarico.

Se vuoi avere il totale controllo sulla posizione l'unico modo è quello di adottare un cilindro oleodinamico o un motoriduttore elettrico con pignone e cremagliera o motoriduttore elettrico con vite senza fine e chiocciola.

Ciao

Jonathan Restani

[miguelinho]

ciao,

il sistema oleodinamico è senza dubbio un ottimo sistema nel tuo caso però è costoso perchè ti devi procurare una centralina ecc. A questo punto ti conviene usare il sistema idropneumatico vale a dire usi aria e olio. In poche parole l'olio che si trova dentro uno scambiatore di pressione è azionato dalla pressione dell'aria compressa, magari ne metti due uno per l'andata e uno per il ritorno in questo modo hai movimenti precisi e costanti.

Ti troverai l'olio solo nelle camere del cilindro e nello scambiatore, il tutto puoi comandarlo con una valvola 5/2, per le posizioni intermedie se ne hai, anch'io sono del parere che ti conviene montare qualcosa a scomparsa, io ne ho appena montato uno su un asse verticale.

ciao e buon lavoro

[Livio Orsini]

Usando una buona servovalvola proporzionale, un buon trasduttore di posizione e, soprattutto, un controllo "sveglio" è possibile avere dei posizionamenti precisi anche con cilindri pneumatici, senza "saltelli".

[paoloixp]

Quanto riportato da Livio è assolutamente vero già 10 12 anni fa vidi nello stabilimento mirafiori un manipolatore cartesiano completamente pneumatico gestito da servovalvole che prelevava da un pallet con 100 posizioni le valvole del motore era incredibile la velocita e stabilità, da fare invidia ad un motore lineare, ma movimentava poche decine di grammi e comunque lamentavano qualche problema forse dovuto ad una non eccellente pulizia dell'aria.

la nota dolente del sistema è il prezzo all'epoca non era proprio a buon mercato.

dalla soluzione del mio precedente messaggio non ci si puo aspettare precisioni centesimali ma se le velocità non sono molto alte il millimetro +/- si riesce a rispettare.

anche la soluzione di miguelinho è una applicazione molto usata nelle unità di lavorazioni meccaniche tipo foratura per rendere lineare il movimento di avanzamento.

[FabrizioVA]

Quoto la soluzione di Miguelinho, con un sistema idropneumatico si puo' fare usando sempre un solo cilindro ed alle stesse pressioni, con costi poco superiori alla soluzione puramente pneumatica, serve solo avere valvole con ingressi di pilotaggio separati per alimentarle con aria quiando invece le bocche principali lavorano lato olio.

Centri chiusi ovviamente

[Livio Orsini]

la nota dolente del sistema è il prezzo all'epoca non era proprio a buon mercato.

Oggi si può fare qualche cosa di valido a prezzi competitivi con un azionamento elettrico, manipolando anche carichi, relativamente, non banali.

[luca.pera83]

grazie a tutti per l'interessamento, siete stati davvero di grande aiuto.

a risentirci e grazie di nuovo

[Flask]

A quanto ne so io i sistemi oleodinamici sono più adatti per controllare l'uniformità del movimento dello stelo che per controllare la posizione... ovviamente tutto dipende da quale precisione e ripetibilità ci si aspetta dal sistema !

Per gestire un trasduttore lineare che in se costa anche poco occorre aggiungere al PLC una scheda di input analogici 200/300 euro e relativo condizionatore di segnale altri 100/200 euro... non è proprio economico economico.

Con poche centinaia di euro oggi è possibile comperare un kit formato da motomartinetto+vite+chiocciola, a questo punto se hai a disposizione solo aria lo puoi abbinare ad motore pneumatico se hai corrente elettrica ad un motore elettrico. La precisione di posizione è data dal rapporto di riduzione del motomartinetto e dal passo della vite... può essere vantaggioso il fatto che il sistema così concepito è anche molto probabilmente irreversibile.

Loca.pera83 dopo questa altra possibile soluzione facci sapere quale hai adottato !? non puoi mica lasciarci così

Ciao ciao

[paoloixp]

cosi come per i sistemi pneunati esistono servovalvole che controllano cilindri oleodinamici per esempio nell'azieda in cui lavoro abbiamo macchine di test con cilindri idraulici e servovalvola capaci di raggiungere 5 m/s con carichi oltre 20000 N ovviamente il tutto controllato in posizione e velocità .

penso comunque siano casi limimite motore da 100KW per raggiungere tali prestazioni.

penso che luca pera non sia a questi livelli e comunque mi associo a flask vogliamo sapere quale soluzone hai adottato||||

[Flask]

Infatti ! dipende dalle applicazioni.

Per funzionamenti in ambienti a -200°C un cilindro oleodinamico non è adatto !!

Questo per dire che se luca.pera83 non fornisce dati di progetto più precisi è anche inutile fare affermazioni del tipo non è adatto per "20000 N a 5m/s"

Nel frattempo Luca se ne è andato

ciao ciao

[Fratelmaestro]

La butto così...forse non ho capito a fondo il problema....ma un deceleratore idraulico no?!?

[luca.pera83]

penso che adotterò la soluzione di miguelinho anche se sto ancora cercando di studiare il problema in via teorica.

Apena riuscirò ad adottare la soluzione in pratica vi terrò aggiornati sui risultati ottenuti.

ringrazio comunque tutti per il tempo dedicatomi e per le soluzioni che mi avete proposto.

[Flask]

Il deceleratore è un dispositivo passivo, non serve altro che a smorzare fino al suo arresto il moto di una massa.

Solitamente è accoppiato ad una molla che oltre a servire a riportare in posizione lo stelo del deceleratore serve da offrire una resistenza attiva al moto della massa da stoppare negli ultimi istanti prima di fermarsi quando l'azione smorzante dell'olio tende ad annullarsi.

Un deceleratore idraulico in questo caso non serve.

ciao ciao

[Fratelmaestro]

Grazie per la spiegazione.

Non ne sò molto di pneumatica....però...se deve arrivare in una posizione per poi tornare in quella di origine (o forse ho capito male questo) due deceleratori opportunatamente dimensionati montati sui fine corsa permettono di arrestare la massa senza "rimbalzi" e ,perchè no, di osare un pò di più in velocità.

[paoloixp]

normalmente i cilindri pneumatici e oleodinamici commerciali alle sue estremità di corsa sono dotati di deceleratori di fine corsa il sistema è relativamente semplice, ed in base alla massa spostata e la sua velocità, vengono tarati mediante una vite (solitamente posizionata in prossimità del foro di alimentazione del cilindro ) per rendere l'arresto il più dolce possibile.

Il deceleratore potrebbe essere utile qualora si inserisse tra i due punti della corsa del cilindro un punto intermedio

formato da una battuta mobile che si inserisce all'occorrenza in questo caso in uno dei due elementi meccanici che compongono la battuta è opportuno montare un deceleratore per avere un arresto morbido.

Comunque se le posizioni sono 3 o 4 comprese i fine corsa forse la soluzione migliore da adottare è quella dei cilindri in tandem come già anticipato da flask.

per quanto riguarda la nota di flask relariva ai - 200 gradi sono daccordo l'olio in base alla temperatura cambia la propria viscosità ma la macchina citata è dotata di sistema di riscaldamento e refrigerazione dell'olio per garantire sempre una temperatura operativa di 20 gradi.

[Fratelmaestro]

Di nuovo grazie per la delucidazione

[luxdance]

e molto difficile, dare una posizione ben precisa ad un cilindro pneumatico,la soluzione piu facile, ma anche la piu' costosa,e la sostituzione del cilindro pneumatico con un eletrocilindro,ma penso che sia una soluzione troppo sbrigativa