Tìm hiểu chuyên sâu về Xi lanh Airtac TN Series: Tính năng, cấu tạo và ứng dụng

2. Thông số kỹ thuật của Xi lanh Airtac TN Series

Việc nắm rõ các thông số kỹ thuật là điều cần thiết để lựa chọn xi lanh phù hợp cho từng ứng dụng:

2.1. Kích thước lòng (Bore Size)

TN Series có các kích thước lòng đa dạng, bao gồm: 10mm, 16mm, 20mm, 25mm và 32mm. Kích thước lòng xi lanh ảnh hưởng trực tiếp đến lực đẩy hoặc kéo mà xi lanh có thể tạo ra.

2.2. Kiểu tác động (Acting Type)

Tất cả các xi lanh trong TN Series đều là loại tác động kép (Double acting). Điều này có nghĩa là xi lanh có thể tạo ra lực cả khi ty piston đi ra và khi đi vào, cho phép điều khiển chuyển động theo cả hai hướng một cách linh hoạt.

2.3. Môi chất làm việc (Fluid)

Xi lanh sử dụng khí nén làm môi chất làm việc. Khí nén này cần được lọc sạch, đặc biệt phải qua bộ lọc có kích thước lỗ lọc 40µm hoặc nhỏ hơn để đảm bảo không có tạp chất gây hại cho xi lanh.

2.4. Áp suất hoạt động (Operating Pressure)

Phạm vi áp suất hoạt động của TN Series là từ 0.1 đến 1.0 MPa (tương đương khoảng 15-145 psi). Áp suất này phải được duy trì trong giới hạn cho phép để đảm bảo hiệu suất và tuổi thọ của xi lanh.

2.5. Áp suất thử (Proof Pressure)

Áp suất thử của xi lanh là 1.5 MPa (tương đương 215 psi). Đây là áp suất tối đa mà xi lanh có thể chịu được trong một khoảng thời gian ngắn mà không bị hư hại.

2.6. Nhiệt độ hoạt động (Operating Temperature)

Xi lanh TN Series có thể hoạt động hiệu quả trong môi trường nhiệt độ từ -20°C đến 70°C. Điều này cho phép chúng được sử dụng trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau.

2.7. Dải tốc độ (Speed Range)

Tốc độ di chuyển của ty piston nằm trong khoảng từ 30 đến 500 mm/s. Dải tốc độ này cho phép điều chỉnh linh hoạt để phù hợp với yêu cầu về chu kỳ làm việc và tốc độ sản xuất của ứng dụng.

2.8. Dung sai không xoay (Non-rotating Tolerance)

Ty piston của TN Series có dung sai không xoay là ±0.4°. Thông số này đảm bảo rằng ty piston duy trì hướng chuyển động thẳng, không bị xoay trong quá trình hoạt động, điều cực kỳ quan trọng cho các ứng dụng cần độ chính xác về định hướng.

2.9. Kích thước cổng khí (Port Size)

Các xi lanh có kích thước lòng 10, 16 và 20mm sử dụng cổng khí M5 x 0.8. Trong khi đó, các xi lanh có kích thước lòng 25 và 32mm sử dụng cổng khí 1/8″.

2.10. Hành trình tiêu chuẩn (Standard Stroke)

TN Series cung cấp một loạt các hành trình tiêu chuẩn. Ví dụ, với lòng 10mm, hành trình có thể là 10, 20, 30, 40, 50, 60mm. Với lòng 32mm, hành trình có thể lên đến 400mm. Hành trình tiêu chuẩn tối đa cho lòng 10-20mm là 100mm, cho lòng 25mm là 150mm và cho lòng 32mm là 200mm.

3. Cấu trúc bên trong và vật liệu chính

Để đảm bảo hiệu suất và độ bền, Xi lanh Airtac TN Series được chế tạo từ các vật liệu chất lượng cao cho từng bộ phận cấu thành:

3.1. Các bộ phận chính và vật liệu tương ứng

• Thân xi lanh (Barrel): Được làm từ hợp kim nhôm (Aluminum alloy). Hợp kim nhôm mang lại độ bền cao, trọng lượng nhẹ và khả năng chống ăn mòn tốt.
• Nắp trước (Front cover) và Nắp sau (Back cover): Cũng được chế tạo từ hợp kim nhôm (Aluminum alloy), giúp bảo vệ các bộ phận bên trong và cố định cấu trúc.
• Piston: Làm từ hợp kim nhôm (Aluminum alloy), đảm bảo chuyển động nhẹ nhàng và hiệu quả.
• Ty piston (Piston rod): Được làm từ thép carbon (Carbon steel), một vật liệu cứng chắc, chịu được lực nén và uốn cao.
• Gioăng chắn bụi (Wiper seal): Làm từ NBR (Nitrile Butadiene Rubber), giúp ngăn chặn bụi bẩn và tạp chất xâm nhập vào bên trong xi lanh.
• Gioăng phớt (Seal ring): Cũng sử dụng vật liệu NBR, đảm bảo độ kín khít và ngăn ngừa rò rỉ khí nén.
• Đệm giảm chấn (Bumper): Làm từ TPU (Thermoplastic Polyurethane), vật liệu có độ đàn hồi cao, giúp hấp thụ năng lượng va đập.
• Nam châm (Magnet): Được chế tạo từ kim loại thiêu kết (Sintered metal), cụ thể là Neodymium-iron-boron (NdFeB), cung cấp từ trường ổn định để cảm biến vị trí piston.
• Đai ốc (Nut): Làm từ vật liệu I2 hoặc thép không gỉ SUS304, đảm bảo độ bền và khả năng chống ăn mòn cho các điểm kết nối.
• Tấm cố định (Fixing plate): Được làm từ thép cắt tự do (Free cutting steel).
• Vít (Screw): Sử dụng thép carbon.
• C-clip: Làm từ thép lò xo (Spring steel).
• Phớt piston (Piston seal): Làm từ NBR.

Sự kết hợp của các vật liệu này được lựa chọn kỹ lưỡng để tối ưu hóa hiệu suất, độ bền và khả năng chống chịu trong môi trường công nghiệp.

4. Ứng dụng và Lắp đặt

Xi lanh Airtac TN Series được thiết kế với nhiều phương án lắp đặt linh hoạt, phù hợp với các yêu cầu ứng dụng đa dạng.

4.1. Cách lắp đặt phôi (Workpiece)

Xi lanh có thể được gắn để tác động lên phôi theo nhiều hướng khác nhau:

• Lắp đặt phía trên (Up mounted): Phôi được cố định phía trên xi lanh.
• Lắp đặt phía trước (Front mounted): Phôi được cố định phía trước ty piston.
• Lắp đặt phía dưới (Down mounted): Phôi được cố định phía dưới xi lanh. Các phương pháp này cho phép xi lanh được tích hợp vào các cơ cấu gá kẹp, đẩy hoặc định vị phôi một cách hiệu quả.

4.2. Cách lắp đặt xi lanh

Bản thân xi lanh cũng có thể được gắn theo nhiều cách:

• Lắp đặt ngang (Side mounted): Xi lanh được gắn theo chiều ngang.
• Lắp đặt phía trên (Up mounted): Xi lanh được gắn cố định từ phía trên.
• Lắp đặt phía dưới (Down mounted): Xi lanh được gắn cố định từ phía dưới. Sự đa dạng trong các tùy chọn lắp đặt này giúp người dùng có thể tối ưu hóa không gian và hiệu quả hoạt động của hệ thống.

5. Các Lưu ý và Yêu cầu Lắp đặt

Để đảm bảo hiệu suất tối ưu và kéo dài tuổi thọ của Xi lanh Airtac TN Series, cần tuân thủ các lưu ý và yêu cầu lắp đặt quan trọng sau:

5.1. Kiểm tra trước khi lắp đặt

• Kiểm tra hư hại: Trước khi lắp đặt, cần kiểm tra kỹ xem xi lanh có bị hư hại trong quá trình vận chuyển hay không.
• Kiểm tra thông số: Xác nhận rằng kích thước lòng (bore) và hành trình (stroke) của xi lanh phù hợp với yêu cầu của ứng dụng.

5.2. Chất lượng môi chất và môi trường hoạt động

• Khí nén sạch: Khí nén được sử dụng cho xi lanh phải được lọc sạch, đảm bảo không có tạp chất lớn hơn 40µm. Điều này ngăn ngừa các hạt bẩn làm hỏng các bộ phận bên trong và gioăng phớt của xi lanh.
• Làm sạch đường ống: Các đường ống dẫn khí phải được làm sạch hoàn toàn trước khi kết nối với xi lanh để tránh tạp chất từ đường ống đi vào xi lanh.
• Môi trường lắp đặt: Xi lanh nên được lắp đặt trong môi trường ít bụi bẩn, không có độ ẩm cao, giọt nước, bụi dầu hoặc xỉ hàn. Các yếu tố này có thể gây ăn mòn, kẹt hoặc hư hại các bộ phận chuyển động.
• Nhiệt độ thấp: Trong môi trường nhiệt độ thấp, cần áp dụng các biện pháp chống đóng băng để ngăn chặn hơi ẩm ngưng tụ và đóng băng bên trong xi lanh.

5.3. Lựa chọn hành trình phù hợp

Ty piston và nắp trước của xi lanh có kích thước ngắn gọn, do đó, không nên chọn hành trình quá lớn nếu không cần thiết. Việc lựa chọn hành trình phù hợp sẽ giúp tối ưu hóa hiệu suất và độ ổn định của xi lanh.

5.4. Lưu ý về bôi trơn

Theo hướng dẫn của nhà sản xuất, cần tránh bôi trơn lên ty piston và các bộ phận làm việc trong quá trình vận hành để duy trì hoạt động bình thường và kéo dài tuổi thọ. Điều này cho thấy xi lanh TN Series có thể được thiết kế để hoạt động mà không cần bôi trơn bổ sung từ bên ngoài, hoặc việc bôi trơn không đúng cách có thể gây hại. Người dùng nên tuân thủ nghiêm ngặt khuyến nghị này.

5.5. Bảo dưỡng và tháo lắp

• Chống gỉ sét: Nếu xi lanh được lắp đặt và hoạt động trong thời gian dài, cần thực hiện các biện pháp chống gỉ sét cho bề mặt tiếp xúc.
• Nắp chắn bụi: Lắp nắp chắn bụi vào các cổng cấp và xả khí khi không sử dụng hoặc trong quá trình bảo trì để ngăn bụi bẩn xâm nhập.
• Không tháo rời: Xi lanh Airtac TN Series được sản xuất với độ chính xác cao. Do đó, không nên tháo rời khối cố định hoặc nắp xi lanh. Việc tháo rời không đúng cách có thể làm mất đi độ chính xác và gây hư hại cho xi lanh.

6. Các Phụ kiện

Mặc dù các nguồn tài liệu không liệt kê chi tiết một danh sách phụ kiện riêng biệt, nhưng có một phụ kiện quan trọng được nhắc đến và hỗ trợ bởi Xi lanh Airtac TN Series:

6.1. Công tắc cảm biến từ (Magnetic Switch/Sensor Switch)

Xi lanh TN Series được trang bị các rãnh dành cho công tắc cảm ứng từ quanh thân xi lanh, giúp việc lắp đặt công tắc phát hiện vị trí trở nên thuận tiện. Việc này cho phép người dùng giám sát vị trí của piston tại các điểm cụ thể trong hành trình, cung cấp tín hiệu phản hồi cho hệ thống điều khiển tự động. Các công tắc cảm biến từ này đóng vai trò quan trọng trong việc tự động hóa các chu trình làm việc, đảm bảo độ chính xác và an toàn cho hệ thống. Mã đặt hàng của xi lanh cũng bao gồm tùy chọn nam châm, và tài liệu tham khảo thêm về công tắc cảm biến được đề cập.

Kết luận

Xi lanh Airtac TN Series là một giải pháp khí nén đáng tin cậy và linh hoạt cho nhiều ứng dụng công nghiệp. Với thiết kế chắc chắn, khả năng chống chịu mô-men xoắn và uốn cong hiệu quả, cùng với các tính năng như đệm giảm chấn tích hợp và nam châm định vị, TN Series mang lại hiệu suất ổn định và tuổi thọ cao. Việc hiểu rõ các thông số kỹ thuật, cấu trúc bên trong, và tuân thủ các hướng dẫn lắp đặt, bảo dưỡng sẽ giúp tối đa hóa hiệu quả hoạt động và kéo dài tuổi thọ cho xi lanh, góp phần vào sự thành công của hệ thống tự động hóa.