Μετάβαση στο κύριο περιεχόμενο

Μάθημα 2: Πνευματικά Εξαρτήματα

Στο προηγούμενο μάθημα, μάθατε πώς και γιατί χρησιμοποιούνται τα πνευματικά συστήματα στη βιομηχανική κατασκευή. Σε αυτό το μάθημα, θα μάθετε:

  • Ποια είναι τα εξαρτήματα ενός πνευματικού συστήματος
  • Τι κάνει κάθε στοιχείο μέσα στο σύστημα

Μέχρι το τέλος αυτού του μαθήματος, θα είστε σε θέση να περιγράψετε τα πνευματικά εξαρτήματα και την κίνηση που βλέπετε σε ένα βίντεο μιας βιομηχανικής διαδικασίας κατασκευής.

Πνευματικός κύλινδρος με σωλήνες προσαρτημένους σε εργοστασιακή ρύθμιση.

Τα Στοιχεία ενός Πνευματικού Συστήματος

Τα πνευματικά συστήματα συχνά σχεδιάζονται για να καλύπτουν τις ανάγκες ενός συγκεκριμένου περιβάλλοντος παραγωγής, επομένως υπάρχουν πολλές παραλλαγές στον τρόπο διαμόρφωσής τους. Ωστόσο, τα πνευματικά συστήματα συνήθως περιλαμβάνουν τα ακόλουθα εξαρτήματα:  

  • Αεροσυμπιεστής
  • Δεξαμενή αέρα
  • Σωλήνωση
  • Σωληνοειδές
  • Ενεργοποιητής

Αεροσυμπιεστής

Ένας αεροσυμπιεστής παρέχει τη δύναμη σε ένα πνευματικό σύστημα. Μετατρέπει την ισχύ από έναν κινητήρα ή μοτέρ σε δυναμική ενέργεια που αποθηκεύεται ως πεπιεσμένος αέρας.

Ο συμπιεστής τραβάει αέρα από την ατμόσφαιρα και στη συνέχεια συμπιέζει τον αέρα σε υψηλότερη πίεση μειώνοντας μηχανικά τον όγκο του. 

Ένας βιομηχανικός αεροσυμπιεστής που κάθεται πάνω σε μια δεξαμενή αέρα, με ένα κόκκινο κουτί γύρω από τον συμπιεστή.

Στο κιτ CTE Workcell, ο συμπιεστής ονομάζεται αντλία αέρα.

Αντλία αέρα VEX CTE Workcell.

Δεξαμενή αέρα

Η δεξαμενή αέρα συγκρατεί τον πεπιεσμένο αέρα από τον συμπιεστή μέχρι να χρειαστεί, βοηθώντας στη διατήρηση σταθερής πίεσης στο σύστημα. 

Αυτό επιτρέπει στο πνευματικό σύστημα να παραμένει υπό πίεση, ώστε η εργασία να μπορεί να συνεχιστεί αποτελεσματικά και χωρίς διακοπή.

Η ίδια εικόνα όπως παραπάνω, ενός βιομηχανικού αεροσυμπιεστή πάνω σε μια δεξαμενή αέρα, αλλά με ένα κόκκινο πλαίσιο επεξήγησης γύρω από τη δεξαμενή αέρα.

Η δεξαμενή αέρα στο κιτ CTE Workcell παρέχει πεπιεσμένο αέρα στα άλλα εξαρτήματα του πνευματικού συστήματος ανάλογα με τις ανάγκες, επιτρέποντας την ομαλή και συνεχή ροή του αέρα. 

Η δεξαμενή αέρα μπορεί να χωρέσει έως και 70 mL πεπιεσμένου αέρα, σε πίεση 30 PSI (λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα).

Δεξαμενή αέρα CTE Workcell.

Σωληνοειδές

Ένα σωληνοειδές ελέγχει τη ροή του αέρα σε ένα πνευματικό σύστημα. Τα σωληνοειδή λαμβάνουν οδηγίες από τον προγραμματιζόμενο λογικό ελεγκτή.

Τα σωληνοειδή λειτουργούν ως διακόπτης ή βαλβίδα, κατευθύνοντας τη ροή του αέρα. Αυτό επιτρέπει στον αέρα να δρομολογείται σε διαφορετικά μέρη ενός πνευματικού συστήματος για την εκτέλεση διαφορετικών ενεργειών.

Ένα σωληνοειδές μπορεί να κατευθύνει αέρα σε έναν ενεργοποιητή κάθε φορά ή σε πολλαπλούς ενεργοποιητές, ανάλογα με την πολυπλοκότητα του σωληνοειδούς.

Πνευματικό σωληνοειδές τοποθετημένο σε τοίχο εργοστασίου με σωλήνες που εκτείνονται και από τις δύο πλευρές.

Η πνευματική ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα CTE λαμβάνει οδηγίες από τον εγκέφαλο του ρομπότ σας και κατευθύνει πεπιεσμένο αέρα στους κυλίνδρους.

Μπορεί να ελέγχει έως και τέσσερις πνευματικούς ενεργοποιητές ταυτόχρονα, κατευθύνοντας τον αέρα ώστε οι κύλινδροι να εκτείνονται (ώθηση) ή να συμπτύσσονται (τράβηγμα). Η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα είναι το κλειδί για τη διαχείριση του τρόπου λειτουργίας του πνευματικού σας συστήματος.

Ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα VEX CTE.

Σωλήνωση

Οι σωλήνες μετακινούν τον πεπιεσμένο αέρα στα διάφορα εξαρτήματα ενός πνευματικού συστήματος.

Επειδή οι πνευματικοί σωλήνες είναι κατασκευασμένοι από εύκαμπτο υλικό, όπως καουτσούκ, νάιλον ή πολυουρεθάνη, παρέχουν ευελιξία στα πνευματικά συστήματα, επιτρέποντάς τους να προσαρμόζονται και να αναδιατάσσονται ανάλογα με τις ανάγκες.

Αρκετά σετ μπλε πνευματικών σωληνώσεων που εκτείνονται από ηλεκτρομαγνητικά πηνία σε εργοστασιακό περιβάλλον.

Ο σωλήνας στο κιτ CTE Workcell έχει διάμετρο 4 mm και μπορεί να κοπεί στο επιθυμητό μέγεθος.

Σωλήνας κυψελών εργασίας CTE.

Τα εξαρτήματα σύνδεσης Τ χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με τους σωλήνες για τον έλεγχο της ροής του αέρα. Μπορούν να κατευθύνουν αέρα σε δύο διαφορετικές θέσεις σε ένα πνευματικό σύστημα ταυτόχρονα.

Συναρμολόγηση Τ CTE.

Ενεργοποιητές

Ένας ενεργοποιητής μετατρέπει την δυναμική ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στον πεπιεσμένο αέρα σε κινητική ενέργεια. Αυτή η κινητική ενέργεια χρησιμοποιείται στη συνέχεια για την εκτέλεση έργου μέσω γραμμικής κίνησης.

Ένας από τους πιο συνηθισμένους τύπους ενεργοποιητών είναι ένας πνευματικός κύλινδρος, ο οποίος χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που απαιτούν ενέργειες ώθησης, έλξης, ανύψωσης ή πίεσης.

Κοντινό πλάνο δύο πνευματικών κυλίνδρων σε ένα εργοστάσιο.

Οι ενεργοποιητές στο κιτ CTE Workcell είναι πνευματικοί κύλινδροι. Χρησιμοποιούν την πίεση του αέρα για να εκτείνονται ή να συστέλλονται, δημιουργώντας μια κίνηση ώθησης ή έλξης.

Δύο κύλινδροι VEX CTE. Ένας πνευματικός κύλινδρος 4 βημάτων διαδρομής εμφανίζεται στην κορυφή και ένας πνευματικός κύλινδρος 2 βημάτων διαδρομής βρίσκεται στο κάτω μέρος.

Υπάρχουν δύο διαφορετικά μεγέθη πνευματικών κυλίνδρων στο κιτ CTE Workcell – ο πνευματικός κύλινδρος 2 βημάτων διαδρομής και ο πνευματικός κύλινδρος 4 βημάτων διαδρομής. 

Το μήκος διαδρομής αναφέρεται στο μέτρο του πλήρως εκτεταμένου κυλίνδρου.

Δύο εκτεταμένοι πνευματικοί κύλινδροι VEX CTE. Ένας εκτεταμένος πνευματικός κύλινδρος 4 βημάτων διαδρομής εμφανίζεται στην κορυφή, με μια κόκκινη γραμμή που τονίζει το μήκος του κυλίνδρου και τις λέξεις "4 βημάτων διαδρομής". Από κάτω βρίσκεται ένας εκτεταμένος πνευματικός κύλινδρος 2 βημάτων διαδρομής, με μια κόκκινη γραμμή που τονίζει το μήκος του κυλίνδρου και τις λέξεις "2 βημάτων διαδρομής".

Δραστηριότητα

Τώρα που διαβάσατε για τα εξαρτήματα ενός πνευματικού συστήματος, ήρθε η ώρα να δείτε αν μπορείτε να τα αναγνωρίσετε σε ένα πραγματικό περιβάλλον. Σε αυτήν τη δραστηριότητα, θα παρακολουθήσετε ένα βίντεο με ένα πνευματικό σύστημα σε λειτουργία και θα περιγράψετε τι βλέπετε.

Στο βίντεο, μια ουσία τοποθετείται σε πλαστικά δοχεία, στη συνέχεια σφραγίζεται και καλύπτεται με καπάκι σε μια γραμμή συναρμολόγησης. Εμφανίζονται τέσσερις κύριοι μηχανισμοί, οι οποίοι διαθέτουν όλοι μια σειρά από σωλήνες που τους συνδέουν. Το πρώτο διαθέτει ένα ακροφύσιο που γεμίζει ένα πλαστικό δοχείο και στη συνέχεια το τοποθετεί σε έναν κινούμενο δίσκο που κυκλοφορεί δεξιόστροφα στο επόμενο στάδιο συναρμολόγησης. Το δεύτερο είναι ένας βραχίονας βεντούζας που αναδιπλώνεται πάνω-κάτω για να ανακτήσει ένα μεταλλικό φύλλο και να σφραγίσει το δοχείο. Τρίτον, μια παρόμοια συσκευή αναδιπλώνεται πάνω και κάτω για να τοποθετήσει το καπάκι πάνω από το σφραγισμένο δοχείο. Τέλος, ένας μεταλλικός βραχίονας εκτείνεται και μαζεύεται για να ωθήσει το ολοκληρωμένο δοχείο στο επόμενο μέρος της γραμμής συναρμολόγησης.

Αρχείο βίντεο

Δραστηριότητα

  1. Δείτε το παραπάνω βίντεο και παρατηρήστε τις ενέργειες του κελιού εργασίας. 
  2. Στο σημειωματάριο μηχανικής σας, καταγράψτε κάθε πνευματικό εξάρτημα που μπορείτε να αναγνωρίσετε. Περιγράψτε πώς λειτουργεί η παραγωγή ενός προϊόντος. Βεβαιωθείτε ότι έχετε υποδείξει πότε και πού βλέπετε γραμμική κίνηση και περιστροφική κίνηση. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε λέξεις, εικόνες ή και τα δύο. 
  3. Μπορεί να χρειαστεί να παρακολουθήσετε το βίντεο πολλές φορές για να καταγράψετε κάθε στοιχείο.

Ελέγξτε την κατανόησή σας

Πριν προχωρήσετε στο επόμενο μάθημα, βεβαιωθείτε ότι κατανοείτε τις έννοιες σε αυτό το μάθημα απαντώντας στις ακόλουθες ερωτήσεις στο σημειωματάριο μηχανικής σας. 

Ερωτήσεις ελέγχου κατανόησής σας > ( Έγγραφο Google / .docx / .pdf)


ΕπιλέξτεΕπόμενο >για να μετακινηθείτε στην Ανάκλαση Μεσαίας Μονάδας.