À quoi servent les actionneurs pneumatiques ? Types, applications et utilisations

Par Vitor Rangel, spécialiste du marketing produit, actionneurs, chez Emerson

Les actionneurs pneumatiques, dans certains cas appelés vérins pneumatiques, peuvent être trouvés dans les systèmes automatisés et les machines de toutes les industries et sont disponibles dans une large gamme de tailles, de styles et de conceptions. Faciles à entretenir, ces composants peuvent fonctionner à des vitesses élevées, offrant une flexibilité et une valeur exceptionnelles pour un nombre apparemment infini d'applications.

En plus d'être rapides, économiques et fiables, les actionneurs pneumatiques sont également plus propres et plus sûrs que les autres solutions, ce qui les rend idéaux pour la fabrication, l'emballage, la palettisation, la manutention, les aliments et boissons et bien d'autres applications. (Nous aborderons quelques-unes de ces applications dans un prochain article de blog.)

Ce système multi-axes est construit avec AVENTICS d'Emerson ^MC actionneurs pneumatiques. La gamme éprouvée d'Emerson comprend des vérins et des actionneurs pour chaque application.

Pour mieux comprendre exactement à quoi servent les actionneurs pneumatiques, commençons par ce qu'ils font. Dans les termes les plus élémentaires, les actionneurs pneumatiques sont des dispositifs qui utilisent de l'air comprimé pour alimenter le mouvement. Ce mouvement peut être le long d'une trajectoire de rotation ou linéaire, aidant ou exécutant finalement une tâche telle que pousser, tirer, saisir, tourner, alimenter, éjecter, ouvrir, fermer, tenir, arrêter, serrer, emboutir et, comme vous pouvez le deviner, le la liste continue. Les forces que ces actionneurs peuvent produire dépendent principalement de la taille de l'alésage du cylindre (diamètre du piston) et de la pression de fonctionnement, mais la taille de la tige est également une considération très importante sur les vérins à tige.

Types d'actionneurs pneumatiques

Pour répondre à un tel éventail d'applications et d'industries, la variété d'actionneurs pneumatiques disponibles est complète et polyvalente. Ils vont des actionneurs extrêmement compacts utilisés pour les petites applications de manutention aux grands actionneurs pour les travaux les plus puissants ainsi que des conceptions sans tige qui fournissent des longueurs de course comme les vérins conventionnels dans un encombrement beaucoup plus réduit. Chaque type d'actionneur et ses variantes offrent un ensemble unique de caractéristiques et d'avantages en fonction des applications qu'il dessert. Examinons de plus près certains des types les plus courants :

Vérins profilés et tirants sont des solutions universelles éprouvées qui fournissent une force précise et régulée même dans les applications avec des exigences de force élevées et de longues courses. Robustes, fiables et hautement configurables, ils sont fréquemment utilisés dans les applications d'automatisation générales et sont disponibles dans de nombreuses conceptions pour répondre à un large éventail d'applications, de besoins et de budgets. Disponibles dans des constructions en aluminium, en acier et en acier inoxydable, ces vérins sont généralement fabriqués selon les normes dimensionnelles NFPA et ISO pour simplifier l'installation et l'interchangeabilité dans le monde entier.

De gauche à droite :AVENTICS ^MC Série PRA (profilé) et TRB (tirant) ISO 15552 Vérins pneumatiques, AVENTICS ^MC SérieTM5 TaskMaster ^TM, Vérins pneumatiques A et PPT NFPA, tous d'Emerson.

Vérins à corps mini et rond viennent dans une large gamme de tailles, de résistances et de propriétés, ce qui en fait d'excellentes solutions pour de nombreuses applications différentes. Ils sont légers, hautement personnalisables, abordables et offrent un contrôle de force réglable à l'infini, ce qui les rend idéaux pour les petites applications de manutention et de l'industrie alimentaire. Principalement non réparables, ces cylindres auront généralement des embouts en aluminium ou en polymère sertis sur un tube en acier inoxydable, ce qui en fait une solution attrayante, populaire et économique pour les applications de poussée et de positionnement de base. Certains modèles sont dotés d'une construction entièrement en acier inoxydable pour résister aux environnements caustiques ou corrosifs. Des conceptions hygiéniques avec des surfaces propres et lisses sont également disponibles pour empêcher l'accumulation de saleté ou de bactéries dans les applications avec des exigences de propreté strictes.

La conception compacte et robuste de l'AVENTICS ^MC Le mini-vérin de la série MNI d'Emerson offre une durabilité durable dans un faible encombrement.

Vérins à course courte et compacts sont plus courts que les vérins pneumatiques standard jusqu'à 50 % ou 60 % mais offrent la même puissance concentrée, la même précision et la même fiabilité. Leur taille leur permet de s'intégrer parfaitement dans pratiquement n'importe quel environnement de machine où l'espace d'installation est limité, ce qui les rend parfaits pour les applications de fabrication, d'emballage, de palettisation, de semi-conducteurs et de robotique. Ils sont faciles à monter et disponibles en modèles à simple et double effet ainsi qu'en versions antirotation.

Vérins sans tige n'ont pas de tige de piston, ce qui élimine le risque de flexion ou de flambage de la tige par rapport aux vérins conventionnels. Ils offrent une fonctionnalité et une force d'entraînement élevées dans un espace réduit et sont disponibles dans une large gamme de tailles et de conceptions, ce qui les rend fondamentaux pour la technologie de manutention automatisée. De nombreux vérins sans tige intègrent des fonctions de guidage de charge telles que des paliers lisses à l'intérieur du vérin ou des rails externes avec des blocs de guidage pour supporter des charges lourdes avec une précision répétitive élevée. AVENTICS ^TM d'Emerson La série RTC comprend un piston de forme ovale qui offre une grande résistance aux charges latérales et une conception à faible hauteur totale. Les applications courantes vont du flux de matériaux aux ouvre-portes et des processus de coupe et d'entraînement aux applications de manutention impliquant des charges légères à lourdes.

En plus des actionneurs pneumatiques mentionnés ci-dessus, il existe également des actionneurs pneumatiques spécialisés comme les soufflets (ressorts pneumatiques), les pinces, les vérins à guillotine, les actionneurs rotatifs à crémaillère, les vérins à visser, les vérins à membrane flexible et bien d'autres.

Soufflet sont un type d'actionneur sans tige qui fournit des forces élevées dans de petits espaces d'installation et nécessite un entretien incroyablement faible par rapport aux vérins conventionnels car ils ne nécessitent pas de pièces mécaniques mobiles. Les versions alvéolées sont la variante la plus populaire et comportent un corps en caoutchouc naturel ondulé, ce qui rend le produit idéal pour les applications d'isolation contre les vibrations, les chocs et le bruit, bien qu'elles puissent également être utilisées pour tendre, soulever et presser.

Pinces offrent un mouvement parallèle ou angulaire et sont couramment utilisés pour les applications de serrage, de prise et de placement et de bras robotique.

Cylindres porte-couteau sont spécialement conçus pour automatiser les vannes à guillotine que l'on trouve couramment dans les industries minières et de traitement des minéraux, de l'énergie, des pâtes et papiers, des eaux usées et chimiques.

Actionneurs rotatifs à crémaillère se composent d'un piston et d'une crémaillère qui se déplacent linéairement et font tourner un pignon et un arbre de sortie. Ils sont couramment utilisés pour ouvrir et fermer des vannes ou des registres et fournissent un couple élevé et des angles de rotation réglables.

Cylindres à visser sont principalement utilisés pour la tension et le positionnement de petits composants et, en raison de leur conception filetée, peuvent être installés directement dans les environnements de travail sans prendre de place.

Vérins à membrane flexible sont pratiquement sans frottement et peuvent être actionnés à basse pression pour fournir un équilibrage précis des forces, en particulier dans les systèmes finement réglés.

Avec autant de types d'actionneurs pneumatiques et d'options parmi lesquelles choisir, il peut sembler décourageant de trouver le bon produit pour votre application. Bien qu'il y ait de nombreux facteurs à prendre en considération, des outils en ligne comme AVENTICS CylinderFinder d'Emerson visent à simplifier la sélection d'un actionneur en fonction des paramètres d'application et des caractéristiques souhaitées du produit.

Pour plus d'informations sur l'utilisation des actionneurs pneumatiques et pour trouver celui qui convient à votre application, rendez-vous sur www.emerson.com/aventics.