Xi lanh khí nén Airtac Compact ASQ Series: Giải pháp truyền động chính xác và hiệu quả

Vật liệu và xử lý bề mặt cao cấp

Thân xi lanh ASQ được làm từ hợp kim nhôm, và bề mặt bên trong được xử lý nhiệt bằng phương pháp anốt hóa cứng và lăn ép. Quá trình này tạo ra một lớp bề mặt có độ cứng cao và khả năng chống mài mòn vượt trội, kéo dài tuổi thọ của xi lanh ngay cả trong điều kiện hoạt động liên tục. Thanh piston được chế tạo từ thép carbon và được mạ crom, sau đó kết nối với thân xi lanh bằng tán đinh. Thiết kế này không chỉ đảm bảo độ bền mà còn góp phần duy trì kích thước tổng thể nhỏ gọn của xi lanh.

Phớt piston hiệu quả và rãnh lắp cảm biến

Phớt piston của xi lanh ASQ sử dụng cấu trúc phớt hai chiều đặc biệt, được thiết kế để giữ dầu mỡ hiệu quả, đảm bảo bôi trơn liên tục và giảm ma sát trong quá trình hoạt động. Điều này không chỉ giúp duy trì hiệu suất hoạt động ổn định mà còn góp phần vào kích thước nhỏ gọn của xi lanh. Ngoài ra, thân xi lanh được tích hợp các rãnh dành riêng cho việc lắp đặt công tắc cảm biến từ tính (magnetic switch slots). Tính năng này giúp dễ dàng tích hợp xi lanh vào các hệ thống điều khiển tự động, cho phép giám sát vị trí piston chính xác và đáng tin cậy.

Khả năng điều chỉnh hành trình và tùy chọn từ tính

Xi lanh ASQ có khả năng điều chỉnh hành trình (Adjustable stroke), cho phép người dùng tinh chỉnh phạm vi di chuyển của piston để phù hợp với từng ứng dụng cụ thể. Hơn nữa, dòng sản phẩm này còn có các phiên bản được tích hợp nam châm (with magnet). Sự có mặt của nam châm cho phép sử dụng các công tắc cảm biến từ tính, giúp phát hiện vị trí piston mà không cần tiếp xúc vật lý, tăng cường độ chính xác và tuổi thọ của hệ thống điều khiển.

Tùy chọn lắp đặt phụ kiện đa dạng

Xi lanh ASQ được thiết kế để tương thích với nhiều loại phụ kiện lắp đặt khác nhau, giúp tăng cường tính linh hoạt trong ứng dụng. Các phụ kiện này bao gồm các loại gá lắp (FA, FB, FC, LB), khớp nối và nhiều loại công tắc cảm biến từ tính khác nhau. Sự đa dạng này cho phép người dùng dễ dàng tích hợp xi lanh ASQ vào các hệ thống hiện có hoặc tùy chỉnh để đáp ứng các yêu cầu lắp đặt đặc biệt.

Thông số kỹ thuật

Để hiểu rõ hơn về khả năng hoạt động của Xi lanh Airtac Compact ASQ Series, việc nắm vững các thông số kỹ thuật là vô cùng quan trọng:

Đường kính lỗ (Bore size)

Xi lanh ASQ có nhiều đường kính lỗ khác nhau để phù hợp với các yêu cầu lực đẩy/kéo và không gian:

• Đối với kiểu đẩy (Push type): Các đường kính lỗ có sẵn bao gồm 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80 và 100 mm.
• Đối với kiểu kéo (Pull type): Các đường kính lỗ có sẵn bao gồm 12, 16, 20, 25, 32 và 40 mm. Sự đa dạng này giúp người dùng lựa chọn xi lanh có kích thước phù hợp nhất với lực yêu cầu và hạn chế về không gian.

Loại tác động và chất lỏng sử dụng

ASQ Series thuộc loại xi lanh tác động đơn. Loại chất lỏng sử dụng là khí nén, yêu cầu phải được lọc sạch qua bộ lọc có độ mịn 40µm hoặc nhỏ hơn. Việc đảm bảo chất lượng khí nén là yếu tố then chốt để kéo dài tuổi thọ và duy trì hiệu suất hoạt động của xi lanh.

Áp suất và nhiệt độ hoạt động

• Áp suất hoạt động: Xi lanh ASQ có thể hoạt động trong dải áp suất từ 0.1 đến 1.0 MPa (tương đương 15-145 psi).
• Áp suất chứng minh (Proof pressure): Khả năng chịu áp suất tối đa là 1.5 MPa (tương đương 215 psi).
• Nhiệt độ hoạt động: Xi lanh được thiết kế để hoạt động hiệu quả trong khoảng nhiệt độ từ -20°C đến 70°C. Dải nhiệt độ rộng này cho phép ASQ Series được sử dụng trong nhiều môi trường công nghiệp khác nhau, từ những nơi có nhiệt độ thấp đến những khu vực có nhiệt độ tương đối cao.

Tốc độ và dung sai hành trình

• Phạm vi tốc độ: Xi lanh có thể hoạt động trong dải tốc độ từ 30 đến 500 mm/s. Tốc độ này có thể được điều chỉnh thông qua bộ điều khiển lưu lượng khí để phù hợp với yêu cầu ứng dụng.
• Dung sai hành trình (Stroke tolerance): Đối với xi lanh tác động đơn ASQ, dung sai hành trình là ±0.5 mm. Điều này đảm bảo độ chính xác trong quá trình di chuyển của piston.

Cổng khí và lực đẩy/kéo

Kích thước cổng khí (Port size) của xi lanh ASQ thay đổi tùy theo đường kính lỗ: M5 x 0.8, 1/8″, 1/4″, 3/8″. Việc lựa chọn đúng kích thước cổng khí là quan trọng để đảm bảo lưu lượng khí cần thiết cho hoạt động.

Lực đẩy hoặc kéo của xi lanh ASQ phụ thuộc vào đường kính lỗ và áp suất hoạt động. Dưới đây là một số ví dụ minh họa về lực tác động đơn:

• Với xi lanh ASQ kiểu đẩy (Push type) đường kính lỗ 50mm, ở áp suất 0.7MPa, lực tác động đạt 1374.4 N (tức khoảng 137.44 kgf).
• Với xi lanh ASQ kiểu kéo (Pull type) đường kính lỗ 25mm, ở áp suất 0.7MPa, lực tác động đạt 214.3 N (tức khoảng 21.43 kgf). Bảng dữ liệu chi tiết về lực đẩy/kéo cho từng đường kính lỗ và áp suất hoạt động được cung cấp đầy đủ trong tài liệu sản phẩm.

Hành trình tiêu chuẩn và tối đa

Xi lanh ASQ có nhiều tùy chọn hành trình tiêu chuẩn, ví dụ:

• Đường kính lỗ 12mm: Các hành trình tiêu chuẩn bao gồm 5, 10, 15, 20, 25, 30 mm. Hành trình tối đa là 20 mm.
• Đường kính lỗ 40mm: Các hành trình tiêu chuẩn bao gồm 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60 mm. Hành trình tối đa là 100 mm. Người dùng cần tham khảo bảng hành trình chi tiết trong tài liệu để chọn hành trình phù hợp. Lưu ý rằng, do nắp trước và piston của xi lanh ASQ ngắn, thường không thể chọn hành trình quá lớn.

Cấu trúc bên trong

Xi lanh khí nén Airtac Compact ASQ Series được cấu tạo từ các bộ phận chất lượng cao, mỗi bộ phận đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hiệu suất và độ bền của xi lanh. Các bộ phận chính và vật liệu tương ứng bao gồm:

Các bộ phận chính

1. Nắp sau (Back cover): Là phần cuối của xi lanh, thường là nơi kết nối cổng khí vào để tạo lực đẩy hoặc chứa lò xo trong xi lanh tác động đơn.
2. Vòng O-ring (O-ring): Được sử dụng để làm kín các khớp nối và ngăn chặn rò rỉ khí.
3. Thân xi lanh (Body): Là ống trụ chính nơi piston di chuyển qua lại.
4. Vòng đệm (Wear ring): Hỗ trợ piston di chuyển mượt mà bên trong thân xi lanh và giảm ma sát.
5. Piston (Piston): Là bộ phận di chuyển bên trong xi lanh, chuyển đổi năng lượng khí nén thành lực cơ học.
6. Vòng chặn (Stop ring): Giới hạn hành trình của piston.
7. Vòng giữ piston (Piston holding ring): Giữ chặt piston trên thanh piston.
8. Piston seal (Phớt piston): Đảm bảo độ kín giữa piston và thành xi lanh, ngăn khí nén rò rỉ qua piston.
9. Thanh piston (Piston rod): Là bộ phận truyền lực ra bên ngoài xi lanh.
10. Nắp trước (Front cover): Phần đầu của xi lanh, nơi thanh piston đi ra và thường chứa các bộ phận đệm hoặc vòng đệm thanh piston.
11. Vòng đệm (Bushing): Hỗ trợ thanh piston và giảm ma sát khi nó di chuyển qua nắp trước.
12. Vỏ bọc trước (Front cover packing): Cung cấp thêm lớp đệm cho nắp trước.
13. Tấm giữ từ tính (Magnet holder): Giữ chặt nam châm bên trong xi lanh.
14. Nam châm (Magnet): Tùy chọn cho phiên bản có nam châm, được sử dụng với công tắc cảm biến để phát hiện vị trí piston.

Vật liệu cấu tạo

• Nắp sau, Nắp trước, Thân xi lanh, Vòng chặn, Tấm giữ từ tính: Được chế tạo từ hợp kim nhôm (Aluminum alloy). Hợp kim nhôm mang lại trọng lượng nhẹ, khả năng chống ăn mòn tốt và dễ gia công, lý tưởng cho các ứng dụng cần kích thước nhỏ gọn.
• O-ring, Piston, Vòng đệm, Piston seal, Vỏ bọc trước: Sử dụng vật liệu NBR (Cao su Nitrile Butadiene). NBR là vật liệu phổ biến cho phớt và gioăng do khả năng chống dầu, chống mài mòn và đàn hồi tốt.
• Thanh piston: Được làm từ thép carbon (Carbon steel) và được mạ crom (chromium plated). Lớp mạ crom tăng cường độ cứng bề mặt, khả năng chống ăn mòn và giảm ma sát, giúp thanh piston hoạt động trơn tru và bền bỉ.
• Vòng giữ piston: Chế tạo từ thép không gỉ (Stainless steel). Thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn và độ bền cao, đảm bảo giữ chặt piston.
• Bushing: Làm từ đồng thau (Brass). Đồng thau cung cấp khả năng tự bôi trơn tốt và chống mài mòn, giúp thanh piston di chuyển mượt mà.
• Nam châm: Có thể là nam châm thiêu kết (Sintered magnet) hoặc nam châm tổng hợp (Composite magnet).

Các lựa chọn vật liệu này được tối ưu hóa để đảm bảo xi lanh ASQ Series có tuổi thọ cao, khả năng chống chịu tốt trong môi trường công nghiệp và duy trì hiệu suất hoạt động ổn định trong thời gian dài.

Ứng dụng lắp đặt

Việc lắp đặt xi lanh khí nén Airtac Compact ASQ Series đúng cách là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất tối ưu và tuổi thọ của thiết bị. Dưới đây là các hướng dẫn và lưu ý quan trọng về ứng dụng và lắp đặt:

Lựa chọn xi lanh phù hợp với tải trọng

Khi tải trọng trong quá trình vận hành có sự thay đổi, điều quan trọng là phải chọn xi lanh có công suất đầu ra đủ lớn. Điều này đảm bảo xi lanh không bị quá tải, hoạt động ổn định và bền bỉ. Do nắp trước và piston của xi lanh ASQ tương đối ngắn, thường không thể chọn các xi lanh có hành trình quá lớn.

Chất lượng khí nén và môi trường hoạt động

• Lọc khí nén: Chất lỏng (khí nén) được sử dụng cho xi lanh phải được lọc sạch, với kích thước hạt tối đa là 40µm hoặc nhỏ hơn. Việc sử dụng khí nén sạch giúp ngăn ngừa bụi bẩn và tạp chất làm hỏng các bộ phận bên trong xi lanh, đặc biệt là phớt và bề mặt lòng xi lanh.
• Bảo vệ trong môi trường khắc nghiệt: Trong các môi trường có độ ẩm cao, nhiều bụi, có nước hoặc dầu, hoặc có khí ăn mòn, cần thực hiện các biện pháp bảo vệ cần thiết cho xi lanh. Điều này có thể bao gồm việc sử dụng vỏ bảo vệ, hệ thống lọc khí chuyên sâu hơn, hoặc xi lanh có khả năng chống ăn mòn đặc biệt.

Lưu ý về bảo trì và tháo lắp

Một điểm cần lưu ý đặc biệt là nắp trước và nắp sau của xi lanh Compact ASQ Series không thể tháo rời. Điều này có nghĩa là khi cần bảo trì hoặc sửa chữa, các bộ phận bên trong sẽ khó tiếp cận hơn. Do đó, việc tuân thủ các hướng dẫn vận hành và bảo trì phòng ngừa là rất quan trọng để kéo dài tuổi thọ của xi lanh. Nếu xi lanh được tháo rời sau một thời gian dài sử dụng, cần tiến hành xử lý chống gỉ cho bề mặt. Ngoài ra, nên thêm các nắp chống bụi vào các cổng khí trong quá trình sử dụng để ngăn bụi bẩn xâm nhập.

Tích hợp cảm biến từ tính

Xi lanh ASQ được trang bị các rãnh dọc thân xi lanh, cho phép lắp đặt công tắc cảm biến từ tính một cách dễ dàng và thuận tiện. Các công tắc này hoạt động dựa trên từ trường của nam châm tích hợp trong piston (đối với phiên bản có nam châm) để phát hiện vị trí của piston. Điều này rất hữu ích trong các ứng dụng tự động hóa yêu cầu phản hồi vị trí chính xác để điều khiển chu trình hoạt động.

Lựa chọn và lắp đặt phụ kiện

Xi lanh ASQ hỗ trợ nhiều loại phụ kiện lắp đặt khác nhau, cho phép tùy chỉnh để phù hợp với các cấu hình và yêu cầu lắp đặt đa dạng. Các phụ kiện này bao gồm các loại gá lắp như FA (lắp bích phía trước), FB (lắp bích phía sau), FC (lắp mặt bích trung tâm), và LB (lắp chân). Việc lựa chọn đúng phụ kiện lắp đặt sẽ giúp xi lanh được gắn chắc chắn, ổn định và hoạt động hiệu quả trong hệ thống.

Phụ kiện

Để tối ưu hóa chức năng và khả năng lắp đặt của xi lanh khí nén Airtac Compact ASQ Series, Airtac cung cấp một loạt các phụ kiện tương thích. Các phụ kiện này giúp xi lanh dễ dàng tích hợp vào nhiều hệ thống và môi trường ứng dụng khác nhau.

Phụ kiện gá lắp (Mounting Accessories)

Các phụ kiện gá lắp đóng vai trò quan trọng trong việc cố định xi lanh vào máy móc hoặc cấu trúc hỗ trợ. Đối với dòng ASQ, các loại gá lắp phổ biến bao gồm:

• Kiểu FA (FA type): Phụ kiện gá lắp kiểu ren trong (Female thread). Đây là loại gá lắp tiêu chuẩn, cho phép gắn xi lanh thông qua một mặt bích có ren.
• Kiểu FB (FB type): Phụ kiện gá lắp kiểu ren ngoài (Male thread). Tương tự kiểu FA nhưng với ren ngoài, thường được sử dụng cho các ứng dụng cần gắn xi lanh vào một lỗ ren tương ứng trên khung máy.
• Kiểu FC (FC type): Phụ kiện gá lắp mặt bích trung tâm.
• Kiểu LB (LB type): Phụ kiện gá lắp chân (Foot mounting). Loại này cho phép xi lanh được gắn cố định trên một bề mặt phẳng bằng các chân đế, rất phổ biến trong nhiều ứng dụng công nghiệp. Các phụ kiện này được thiết kế để đảm bảo xi lanh được gắn chắc chắn, giảm rung động và tăng cường độ ổn định trong quá trình vận hành.

Phụ kiện khớp nối (Knuckle)

Khớp nối được sử dụng để kết nối thanh piston của xi lanh với tải trọng, cho phép một mức độ sai lệch nhỏ về góc mà không gây căng thẳng lên thanh piston. Đối với dòng ASQ, có các loại khớp nối như F-ACQ12Y, F-ACQ16Y, v.v., tương ứng với các đường kính lỗ khác nhau. Việc sử dụng khớp nối giúp bảo vệ thanh piston khỏi các lực uốn không mong muốn, kéo dài tuổi thọ của xi lanh.

Cảm biến từ tính (Sensor Switch)

Để đáp ứng nhu cầu giám sát vị trí piston trong các hệ thống tự động hóa, xi lanh ASQ tương thích với nhiều loại công tắc cảm biến từ tính. Các cảm biến này được lắp vào các rãnh trên thân xi lanh và phát hiện từ trường từ nam châm tích hợp trong piston (đối với các model có nam châm). Các loại cảm biến tương thích với ASQ Series bao gồm DMSJ, DMSG, DMSP, DMSS, DMSU. Việc sử dụng cảm biến từ tính giúp cung cấp tín hiệu phản hồi vị trí chính xác và đáng tin cậy cho hệ thống điều khiển, từ đó nâng cao mức độ tự động hóa và an toàn.

Việc lựa chọn và sử dụng đúng các phụ kiện đi kèm không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu suất của xi lanh ASQ Series mà còn mang lại sự linh hoạt cao trong thiết kế và triển khai hệ thống khí nén. Người dùng nên tham khảo chi tiết bảng mã đặt hàng phụ kiện trong tài liệu để đảm bảo chọn đúng loại phụ kiện tương thích với model xi lanh và yêu cầu ứng dụng cụ thể.

Một số dòng xi lanh ASQ63 Series Antek cung cấp