Comment fonctionnent les cylindres pneumatiques multiposition

Qu'est-ce qu'un cylindre pneumatique multiposition ?

Cylindre multiposition Festo

Figure 1 : Cylindre multiposition Festo

Un cylindre pneumatique multiposition peut se déplacer vers plusieurs positions prédéfinies, plutôt que de simplement s'étendre et se rétracter complètement comme un cylindre standard. Cela est réalisé en connectant deux ou plusieurs cylindres standard avec le même diamètre de piston dans une disposition spécifique. L'extension et la rétraction de chaque cylindre peuvent être contrôlées pour atteindre plusieurs positions. Par exemple, en connectant deux cylindres avec des longueurs de course différentes, on peut configurer le système pour atteindre trois ou quatre positions distinctes. Les cylindres multiposition sont économiques par rapport aux contrôles électroniques complexes. De plus, les fabricants proposent des kits multiposition qui simplifient le processus d'assemblage, facilitant ainsi la création de ces actionneurs personnalisés.

Table des matières

Comment fonctionnent les cylindres pneumatiques multiposition

Les cylindres pneumatiques multiposition fonctionnent en combinant deux ou plusieurs cylindres pneumatiques standard dans une disposition spécifique pour atteindre plusieurs positions discrètes. Voici un bref aperçu de leur fonctionnement :

  1. Configuration : Deux ou plusieurs cylindres avec le même diamètre de piston mais des longueurs de course différentes sont connectés en série. Cela permet au système d'atteindre diverses positions en contrôlant l'extension et la rétraction de chaque cylindre.
  2. Mécanisme de contrôle : Le mouvement des cylindres est contrôlé par une séquence de signaux pneumatiques qui étendent ou rétractent les pistons. En activant sélectivement chaque cylindre, le système peut se déplacer vers des positions prédéfinies.
  3. Positionnement :
    1. Trois positions : Réalisé en utilisant deux cylindres avec la même longueur de course. Les positions sont complètement étendu, partiellement étendu et complètement rétracté.
    2. Quatre positions : Réalisé en utilisant deux cylindres avec des longueurs de course différentes. Les positions incluent complètement étendu, une position intermédiaire, partiellement étendu et complètement rétracté.
  4. Mouvement : Lorsque l'une des extrémités de la tige du piston est stationnaire, le fût du cylindre se déplace. Cela nécessite des connexions de tuyaux flexibles pour s'adapter au mouvement.
  5. Kits d'assemblage : Les fabricants comme Festo proposent des kits d'assemblage multiposition qui simplifient le processus de configuration des cylindres standard en systèmes multiposition. Ces kits assurent la compatibilité et la facilité d'assemblage.

Par exemple, le cylindre multiposition Festo ADNM connecte de 2 à 5 cylindres en série avec le même diamètre de piston et des longueurs de course différentes et peut atteindre jusqu'à cinq positions. Ils sont modulaires, ce qui signifie qu'ils peuvent être configurés et assemblés selon des exigences spécifiques.

Les différentes positions sur un cylindre multiposition (Z1 à Z5).

Figure 2 : Les différentes positions sur un cylindre multiposition (Z1 à Z5).

Applications des cylindres multiposition

Les cylindres pneumatiques multiposition sont utilisés dans diverses applications industrielles où un positionnement précis est requis. Quelques applications courantes incluent :

  • Manutention de matériaux : Pour positionner les matériaux à différentes étapes d'un processus.
  • Lignes d'assemblage : Pour déplacer des pièces vers différentes positions pour les opérations d'assemblage.
  • Emballage : Pour positionner les produits à différentes étapes du processus d'emballage.
  • Systèmes d'automatisation : Où plusieurs positions discrètes sont nécessaires pour des tâches telles que le tri, l'empilage ou l'alignement des composants.

Sélection des types de cylindres standard Festo pour les applications multiposition

Il existe trois types de cylindres pneumatiques standard Festo pour les applications multiposition :

  • ADVU/AEVU : Idéal pour les applications compactes nécessitant un positionnement précis et un mouvement non rotatif.
  • DSBC : Convient aux applications lourdes avec de longues courses et des forces élevées.
  • ADN/AEN : Convient aux applications compactes, offrant des options à double effet et à simple effet.

Considérez les facteurs suivants lors de la sélection d'un cylindre pneumatique pour une application multiposition :

  • Diamètre du piston : Tous les cylindres dans la conception multiposition doivent avoir le même diamètre de piston. Choisissez un type qui offre la plage de diamètres souhaitée pour la conception.
  • Nombre de positions souhaitées et longueurs de course : Pour un plus grand nombre de positions (plus de 3), choisissez des cylindres avec une gamme plus large de longueurs de course disponibles (par exemple, DSBC offre des courses allant jusqu'à 2800 mm). ADVU/AEVU et ADN/AEN ont généralement des courses plus courtes (jusqu'à 500 mm).
  • Contraintes d'espace : Pour les conceptions multiposition compactes, privilégiez les types de cylindres compacts (ADVU/AEVU ou ADN/AEN). Les cylindres DSBC sont généralement plus volumineux en raison de leur conception robuste pour les applications lourdes.
  • Conditions environnementales :
    • Pour les températures extrêmes (hautes ou basses), choisissez des cylindres avec des joints résistants à la chaleur ou aux basses températures (disponibles en DSBC et ADN/AEN). ADVU/AEVU offrent généralement des joints standard adaptés aux environnements modérés.
    • Pour les environnements à haute corrosion, choisissez des cylindres avec des caractéristiques de haute résistance à la corrosion (disponibles en DSBC et ADN/AEN). ADVU/AEVU offrent une résistance modérée à la corrosion.

Kits d'assemblage multiposition Festo : DPNA, DPNC, DPVU

Figure 3 : Kit d'assemblage multiposition Festo DPNA

Figure 3 : Kit d'assemblage multiposition Festo DPNA

Les kits d'assemblage multiposition sont conçus pour connecter deux cylindres pneumatiques dos à dos, permettant plusieurs positions discrètes au sein d'un seul assemblage. Lors du choix d'une pièce de connexion pour le cylindre pneumatique, assurez-vous qu'elle est compatible avec le diamètre du piston, la longueur et la distance de montage du cylindre. Chaque kit permet une longueur de course totale maximale de jusqu'à 1000 mm, selon la taille du cylindre.

Kit multiposition DPNA pour cylindres ADN/AEN

Conçu pour être utilisé avec des cylindres compacts ADN (double effet) et AEN (simple effet).

Kit multiposition DPVU pour cylindres ADVU/AEVU

Conçu pour être utilisé avec des cylindres compacts ADVU (double effet) et AEVU (simple effet).

Kit multiposition DPNC pour cylindres DSBC

Conçu pour être utilisé avec des cylindres standard DSBC conformes à ISO 15552.

Exemple

Le kit multiposition DPNC est utilisé pour connecter des cylindres DSBC afin de créer un cylindre à trois ou quatre positions. Assurez-vous que les cylindres sont alignés et ont des directions de course opposées. Chaque kit DPNC comprend :

  • Flasque
  • Écrous hexagonaux (8x)
  • Goupilles filetées (8x)
  • Adhésif (Loctite 243)

Cependant, le kit n'inclut pas les cylindres, et ceux-ci doivent être commandés séparément.

Envisagez d'utiliser le kit DPNC avec trois cylindres de longueurs de course différentes. Assurez-vous que ces cylindres sont du même type et du même diamètre de piston.

  1. Nettoyer et aligner : Nettoyez les surfaces de joint de chaque cylindre et alignez les connexions d'air des cylindres.
  2. Appliquer l'adhésif et insérer les goupilles filetées : Appliquez l'adhésif (Loctite 243) aux extrémités des goupilles filetées. Vissez les goupilles filetées dans les trous filetés du premier cylindre, en laissant un peu de projection comme spécifié dans le Tableau 1. La projection 't' se réfère à la longueur spécifiée par laquelle les goupilles filetées doivent dépasser des trous filetés du cylindre pneumatique pour assurer un assemblage et un alignement corrects.
Application de l'adhésif : goupilles filetées (A), adhésif (B), trous filetés (C) et cylindre pneumatique (D)

Figure 4 : Application de l'adhésif : goupilles filetées (A), adhésif (B), trous filetés (C) et cylindre pneumatique (D)

Tableau 1 : Valeurs de projection du kit d'assemblage DPNC pour différents diamètres de piston

DPNC 32 mm 40 mm 50 mm 63 mm 80 mm 100 mm 125 mm
Projection t (mm) 10.5 10.5 14 13 18 18 20
  1. Fixer le flasque : Placez le flasque sur les goupilles filetées du premier cylindre.
Fixation du flasque : adhésif (A), flasque de connexion (B), cylindre pneumatique (C) et goupilles filetées fixées dans leurs trous (D)

Figure 5 : Fixation du flasque : adhésif (A), flasque de connexion (B), cylindre pneumatique (C) et goupilles filetées fixées dans leurs trous (D)

  1. Serrer les écrous hexagonaux : Fixez les écrous hexagonaux sur les goupilles filetées, en les serrant en alternance.
serrage des écrous hexagonaux (A) sur les goupilles filetées

Figure 6 : serrage des écrous hexagonaux (A) sur les goupilles filetées

  1. Répéter pour les cylindres supplémentaires :
    1. Appliquez l'adhésif aux extrémités des goupilles filetées du deuxième cylindre.
    2. Vissez les goupilles filetées dans les trous filetés du deuxième cylindre, en maintenant la projection.
    3. Placez le flasque sur les goupilles filetées du deuxième cylindre.
    4. Serrer les écrous hexagonaux en alternance.
    5. Répétez les mêmes étapes pour le troisième cylindre.
  2. Vérification finale : Assurez-vous que toutes les connexions sont sécurisées et que les cylindres sont correctement alignés.