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Lektion 2: Pneumatische Komponenten

In der vorherigen Lektion haben Sie gelernt, wie und warum Pneumatik in der industriellen Fertigung eingesetzt wird. In dieser Lektion lernen Sie:

  • Was sind die Komponenten eines pneumatischen Systems?
  • Was jede Komponente innerhalb des Systems tut

Am Ende dieser Lektion werden Sie in der Lage sein, die pneumatischen Komponenten und Bewegungen, die Sie in einem Video eines industriellen Herstellungsprozesses sehen, zu beschreiben.

Bild des Pneumatikzylinders und der Schläuche.

Die Komponenten eines pneumatischen Systems

Pneumatiksysteme sind oft so konzipiert, dass sie die Anforderungen einer bestimmten Fertigungsumgebung erfüllen, so dass es viele Variationen gibt, wie sie konfiguriert sind. Pneumatische Systeme umfassen jedoch typischerweise die folgenden Komponenten:  

  • Luftkompressor
  • Lufttank
  • Schlauch
  • Magnetspule
  • Aktuator

Luftkompressor

Ein Luftkompressor liefert die Kraft in einem pneumatischen System. Es wandelt Leistung von einem Motor oder Motor in potenzielle Energie um, die als unter Druck stehende oder komprimierte Luft gespeichert wird.

Der Kompressor saugt Luft aus der Atmosphäre an und komprimiert die Luft dann auf einen höheren Druck, indem er ihr Volumen mechanisch reduziert. 

Industrieluftkompressor

Im CTE Workcell Kit wird der Kompressor als Luftpumpe bezeichnet.

VEX CTE Workcell Luftpumpe

Lufttank

Der Lufttank hält die Druckluft aus dem Kompressor, bis sie benötigt wird, und trägt so dazu bei, einen konstanten Druck im System aufrechtzuerhalten. 

Dadurch bleibt das pneumatische System unter Druck, sodass die Arbeit effizient und ohne Unterbrechung fortgesetzt werden kann.

Industrieller Lufttank

Der Lufttank im CTE Workcell Kit versorgt die anderen Komponenten im Pneumatiksystem bei Bedarf mit Druckluft, damit die Luft reibungslos und kontinuierlich fließen kann. 

Der Lufttank kann bis zu 70 ml Druckluft bei einem Druck von 30 PSI (Pfund pro Quadratzoll) aufnehmen.

CTE-Lufttank

Magnetspule

Ein Elektromagnet steuert den Luftstrom in einem pneumatischen System. Solenoide erhalten Anweisungen von der speicherprogrammierbaren Steuerung.

Magnetventile fungieren als Schalter oder Ventil und lenken den Luftstrom. Dies ermöglicht es, die Luft zu verschiedenen Teilen eines pneumatischen Systems zu leiten, um verschiedene Aktionen auszuführen.

Ein Elektromagnet kann je nach Komplexität des Elektromagneten Luft zu jeweils einem Aktuator oder zu mehreren Aktuatoren leiten.

Pneumatischer Elektromagnet

Das CTE Pneumatik-Magnetventil erhält Anweisungen von Ihrem Robotergehirn und leitet Druckluft zu den Zylindern.

Es kann bis zu vier pneumatische Aktuatoren gleichzeitig steuern und die Luft so lenken, dass die Zylinder ausgefahren (gedrückt) oder eingefahren (gezogen) werden. Der Elektromagnet ist der Schlüssel zur Steuerung der Funktionsweise Ihres pneumatischen Systems.

VEX CTE Magnet

Schlauch

Der Schlauch leitet Druckluft zu den verschiedenen Komponenten eines pneumatischen Systems.

Da Pneumatikschläuche aus flexiblem Material wie Gummi, Nylon oder Polyurethan bestehen, bieten sie Pneumatiksystemen Flexibilität, sodass sie nach Bedarf angepasst und neu angeordnet werden können.

Pneumatikschlauch

Der Schlauch im CTE Workcell Kit hat einen Durchmesser von 4 mm und kann nach Bedarf zugeschnitten werden.

CTE-Arbeitszellenschlauch

T-Stücke werden in Verbindung mit Tubing verwendet, um den Luftstrom zu steuern. Sie können Luft gleichzeitig an zwei verschiedene Stellen in einem pneumatischen System leiten.

CTE-T-Stückverschraubung

Stellantriebe

Ein Aktuator wandelt die in Druckluft gespeicherte potentielle Energie in kinetische Energie um. Diese kinetische Energie wird dann verwendet, um Arbeit durch lineare Bewegung auszuführen.

Eine der häufigsten Arten von Stellantrieben ist ein Pneumatikzylinder, der in Anwendungen eingesetzt wird, die Schiebe-, Zieh-, Hebe- oder Pressvorgänge erfordern.

Zwei Pneumatikzylinder.

Die Stellantriebe im CTE Workcell Kit sind Pneumatikzylinder. Sie verwenden Luftdruck zum Aus- oder Einfahren und erzeugen eine Druck- oder Zugbewegung.

CTE-Zylinder

Im CTE Workcell Kit gibt es zwei verschiedene Größen von Pneumatikzylindern – den 2-Pitch-Hub-Pneumatikzylinder und den 4-Pitch-Hub-Pneumatikzylinder. 

Die Hublänge bezieht sich auf das Maß des voll ausgefahrenen Zylinders.

Zwei verlängerte vex CTE Pneumatikzylinder nebeneinander.

Aktivität

Nachdem Sie nun über die Komponenten eines pneumatischen Systems gelesen haben, ist es an der Zeit zu sehen, ob Sie sie in einer realen Umgebung identifizieren können. In dieser Aktivität sehen Sie sich ein Video eines pneumatischen Systems in Aktion an und beschreiben, was Sie sehen.

Videodatei

Aktivität

  1. Sehen Sie sich das Video oben an und beobachten Sie die Aktionen der Arbeitszelle. 
  2. Notieren Sie in Ihrem technischen Notizbuch jede pneumatische Komponente, die Sie identifizieren können. Beschreiben Sie, wie es funktioniert, ein Produkt herzustellen. Achten Sie darauf, anzugeben, wann und wo Sie lineare Bewegung und Drehbewegung sehen. Sie können Wörter, Bilder oder beides verwenden. 
  3. Möglicherweise müssen Sie das Video mehrmals ansehen, um jede Komponente aufzunehmen.

Überprüfe dein Verständnis

Bevor Sie mit der nächsten Lektion fortfahren, stellen Sie sicher, dass Sie die Konzepte in dieser Lektion verstehen, indem Sie die folgenden Fragen in Ihrem technischen Notizbuch beantworten. 

Fragen zum Verständnis prüfen > ( Google Doc / .docx / .pdf )


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