O que há de novo nos atuadores pneumáticos

Manter um processo de montagem simples é sempre uma abordagem inteligente para fabricar qualquer produto. E uma das maneiras mais simples de implementar movimento linear ou rotativo em um processo de montagem é com um atuador pneumático.

“A configuração simples e o custo mais baixo são dois dos principais benefícios dos atuadores pneumáticos em comparação aos elétricos e hidráulicos”, observa Carey Webster, gerente de soluções de engenharia da PHD Inc. linhas para os acessórios.

A PHD vende atuadores pneumáticos há 62 anos, e sua maior base de clientes são fabricantes automotivos. Outros clientes são das indústrias de linha branca, médica, de semicondutores, de embalagens e de alimentos e bebidas.

Cerca de 25% dos atuadores pneumáticos fabricados pela PHD são personalizados, de acordo com Webster. Há quatro anos, a empresa criou um atuador personalizado que funciona como cabeçote pneumático de passo fixo para um fabricante de máquinas de montagem médica.

“O que esse cabeçote faz é selecionar e espaçar várias peças com rapidez e precisão antes de colocá-las em um contêiner para envio”, explica Webster. “O cabeçote de seleção é montado na base da máquina de fabricação de peças e altera o passo da peça de 10 a 30 milímetros, dependendo do tamanho da peça.”

Mover objetos de ponto a ponto com alta força é uma das especialidades dos atuadores pneumáticos, e é por isso que eles continuam sendo o meio de movimentação de máquinas nas linhas de montagem depois de existirem por quase um século. Os atuadores pneumáticos também são conhecidos por sua durabilidade, economia e tolerância a sobrecargas. Agora, a mais recente tecnologia de detecção está permitindo que os engenheiros otimizem o desempenho do atuador e os integrem a qualquer plataforma de Internet Industrial das Coisas (IIoT).

Durante a primeira metade do século 20, os atuadores pneumáticos utilizados na fabricação produziam força linear baseada em cilindros de ação simples. À medida que a pressão aumenta de um lado, o cilindro se move ao longo do eixo do pistão, criando uma força linear. O pistão retorna à sua posição original quando uma força de retorno elástico é aplicada ao outro lado do pistão.

Kurt Stoll, cofundador da Festo AG & Co., trabalhou com engenheiros para desenvolver a primeira série de cilindros pneumáticos da Europa, o Tipo AH de ação simples, em 1955. Os cilindros foram introduzidos no mercado no ano seguinte, de acordo com Michael Guelker, gerente de produto da atuadores pneumáticos na Festo Corp. e Fabco-Air.

Pouco tempo depois, chegaram ao mercado atuadores pneumáticos de cilindro pequeno e panqueca, não reparáveis, bem como aqueles que geram força rotativa. Charlie Bimba criou o primeiro cilindro não reparável em sua garagem em Monee, IL, antes de fundar a Bimba Manufacturing em 1957. Esse cilindro, agora conhecido como Cilindro de Ar Não Reparável da Linha Original, tornou-se e continua sendo o principal produto da Bimba.

“Naquela época, os únicos atuadores pneumáticos no mercado eram um tanto volumosos e relativamente caros”, afirma Sarah Manuel, gerente de produto de atuadores pneumáticos da Bimba. “Os não reparáveis ​​têm corpo redondo genérico, são mais baratos, duram o mesmo e não requerem manutenção. Originalmente, esses atuadores tinham uma vida útil de 1.400 milhas de percurso. Quando os renovámos em 2012, a sua vida útil mais do que duplicou, para 3.000 milhas.”

A PHD lançou seu atuador de cilindro de pequeno diâmetro Tom Thumb em 1957. Hoje, como naquela época, o atuador apresenta um cilindro padrão da National Fluid Power Association (NFPA), que está disponível e é intercambiável em vários fornecedores de equipamentos. Ele também incorpora uma construção de tirante que permite flexão. As ofertas atuais de cilindros de pequeno diâmetro da PHD oferecem alto desempenho na maioria das aplicações e podem vir com hastes duplas, vedações de alta temperatura e sensores de fim de curso.

Os atuadores Pancake foram projetados por Alfred W. Schmidt (o fundador da Fabco-Air) no final da década de 1950 para satisfazer a necessidade de cilindros de ar compactos de curso curto e baixo perfil que cabem em espaços apertados. Esses cilindros têm uma configuração de haste de pistão que funciona de maneira simples ou dupla.