Nous supposons souvent que de nouvelles technologies sont nécessaires pour améliorer la vitesse, la précision et les opérations, mais l'application d'une réflexion innovante aux technologies matures peut également apporter de réels avantages. Les pneumatiques peuvent certainement être considérés comme une technologie mature. Ils ont commencé à être largement adoptés dans le secteur de l'automatisation dans les années 1960. Les électrovannes ont suivi dans les années 1970, entraînées par les premières générations de contrôleurs logiques programmables (PLC).
Aujourd'hui, nous assistons à l'intégration continue de l'électronique créant des dispositifs intelligents intégrant des applications logicielles, la collecte de données, les communications réseau et des diagnostics embarqués de machine learning pour la maintenance prédictive, l'amélioration de la qualité et la réduction de l'énergie.
Les produits pneumatiques sont devenus plus petits et plus précis au fil du temps, mais ce ne sont pas seulement les caractéristiques physiques qui peuvent être améliorées lorsqu'on considère les technologies matures. Les facteurs humains tels que la convivialité, la commodité et la sécurité sont des domaines tangibles de développement et d'amélioration. L'assemblage des machines, les coûts de mise en service sur site et les temps de maintenance sont également des domaines où une approche innovante peut être appliquée, au-delà de la taille, des performances et des coûts de la technologie.
Prenons les commutateurs de capteurs de cylindre comme exemple. Ces dispositifs sont montés sur la majorité des cylindres pneumatiques et fournissent des retours de capteur. Ils sont le plus souvent utilisés lorsque le cylindre atteint ses positions d'avance ou de rétraction, et, moins fréquemment, en position intermédiaire - par exemple, lorsque le mouvement d'un cylindre a dégagé une position de chevauchement.
Les commutateurs de cylindre sont déclenchés par un aimant annulaire ou une bande magnétique contenue à l'intérieur du piston à l'intérieur du cylindre. Le flux magnétique dépasse le cylindre en aluminium non magnétique et indique sa proximité. Une conception astucieuse et des simulations CAE permettent d'optimiser la force et la forme du flux pour correspondre aux cylindres et aux capteurs d'un fabricant pour un fonctionnement fiable. La correspondance est une étape importante qui minimise le potentiel des champs magnétiques des actionneurs adjacents, montés à proximité les uns des autres, de déclencher ou de bloquer la détection fiable des capteurs adjacents.
Il peut sembler que ces dispositifs sont si bien compris et si omniprésents qu'il n'y a pas de place pour l'amélioration. Cependant, ils ont encore quelques inconvénients.
Défis d'installation pour les capteurs de cylindre
Monter un capteur de cylindre sur l'établi est simple. Le commutateur de capteur se glisse en place depuis le capuchon d'extrémité ou est déposé dans la fente du capteur par le haut. Il suffit ensuite d'ajuster sa position pour refléter le point de commutation requis. Cela nécessite d'amener la tige de piston/piston en position d'extrémité, puis, avec une batterie ou une alimentation connectée au capteur, de le déplacer jusqu'à ce que le voyant lumineux indique qu'il est dans la position de sortie correcte. Pour une répétabilité fiable, il convient d'éviter de régler aux extrémités de la fenêtre de commutation car cela peut entraîner des problèmes plus tard. La position de commutation optimale se situe au milieu de l'hystérésis de positionnement du capteur.
Il s'agit d'une opération rapide et simple - jusqu'à ce que l'actionneur soit installé dans la machine. À ce moment-là, il devient impossible de savoir précisément où se trouve l'aimant à l'intérieur du piston par rapport au cylindre externe. Il est fréquemment également difficile de déterminer les positions finales de l'actionneur. Le résultat est un dispositif qui ne fonctionne pas correctement. Communément, soit la pression d'air comprime l'amortissement en élastomère en fin de course au-delà de la position de pression ambiante, soit le cylindre n'atteint pas tout à fait sa position finale en raison des butées externes. Les conséquences d'un mauvais réglage de l'amortissement incluent l'usure du cylindre, le bruit et les vibrations.
La solution utilisée par ceux qui ont de l'expérience est de configurer le commutateur approximativement sur l'établi, puis de faire le réglage final en faisant fonctionner le cylindre in situ sur la machine. Encore une fois, ce qui est un travail facile sur l'établi peut être beaucoup plus difficile en pratique, notamment lorsque l'accès est nécessaire à l'intérieur de la protection de la machine, en hauteur ou dans des endroits difficiles d'accès. Dans ces circonstances, l'accès à la position de la clé Allen du capteur, l'ajustement et l'observation du voyant lumineux peuvent poser problème.
Ce réglage final et l'ajustement des capteurs de cylindre, ainsi que l'ajustement de la vitesse des régulateurs de débit et de l'amortissement d'air réglable en fin de course du cylindre, prennent beaucoup de temps et peuvent entraîner des performances sous-optimales. Cependant, le réglage final peut faire une grande différence en termes de fiabilité à long terme et de durée de vie opérationnelle.
