METODI DI REGOLAZIONE DELLA POSIZIONE DELLO STELO
La regolazione della posizione dello stelo, soprattutto in punti intermedi, può essere necessaria in molti tipi di operazioni.
Anche in questo caso i metodi sono svariati e portano a prestazioni diverse, sempre considerando che in pneumatica si lavora con un fluido comprimibile ed elastico che porta a limitate precisioni rispetto ad altri tipi di automazione.
Un primo metodo è quello in cui si utilizza come distributore una valvola a tre posizioni ( 5/3, 4/3 ) con cui si interrompe sia l’alimentazione che lo scarico delle camere dei cilindri.
La fermata dello stelo avviene quando le forze nelle due camere del cilindro si equilibrano.
Il problema di questo metodo è il bloccaggio che non avviene istantaneamente vista la comprimibilità dell’aria che porta ad avere un transitorio prima della fermata.
- Regolazione tramite valvola 4/3 a centri chiusi
In alternativa si possono utilizzare due intercettatori di blocco 2/2 NC ( uno sulla camera posteriore e uno su quella anteriore ) comandati da un unico segnale di comando.
Il principio di funzionamento e gli svantaggi sono gli stessi del metodo precedente.
- Regolazione tramite intercettatori di blocco 2/2 (per scaricare la simulazione clicca qui)
Un metodo che provoca un bloccaggio più rigido è quello con freno pneumatico.
- Regolazione con freno pneumatico
In questo caso l’arresto avviene alimentando contemporaneamente le due camere dell’attuatore da controllare e un cilindro pneumatico SE dotato di ganasce contribuisce all’arresto dello stelo.
Nell’esempio sopra descritto quando non sono presenti né il segnale Z né quello Y le camere del cilindro vengono alimentate entrambe dalle due valvole 3/2 NA, mentre il freno pneumatico non è alimentato e quindi va a bloccare lo stelo.
Comandando adeguatamente Z e Y si può ottenere la fuoriuscita o il rientro del cilindro visto che il freno è alimentato e quindi non opera il bloccaggio.
Questo è un metodo che porta però ad una più veloce usura dello stelo, provocata dal contatto delle ganasce, soprattutto per un elevato numero bloccaggi.
Quando si vogliono raggiungere poche posizioni intermedie fisse è possibile utilizzare dei cilindri a più posizioni.
- Regolazione tramite cilindri a più posizioni
In questo esempio alimentando adeguatamente le quattro camere del cilindro è possibile ottenere tre posizioni: a, b, c.
La prima si ottiene facendo rientrare i due steli costituenti il cilindro, la terza si può ottenere facendo uscire solo lo stelo anteriore e quella intermedia facendo uscire lo stelo posteriore e cercando di far rientrare quello anteriore che andrà in battuta con il primo.
Una regolazione dello stelo più precisa si ha con l’utilizzo di valvole proporzionali comandate in anello chiuso.
- Regolazione con valvola proporzionale totalmente pneumatica
- Regolazione con valvole proporzionali elettropneumatiche
Nel primo caso la valvola varia la portata in ingresso e in uscita dal cilindro in funzione della pressione Pr e della pressione Pc, dove quest’ ultima viene impostata da un’unità di controllo che confronta il segnale di tensione corrispondente alla posizione desiderata con quello della posizione attuale rilevato tramite un trasduttore di posizione.
Un’interfaccia elettro-pneumatica trasforma il segnale di tensione nel segnale pneumatico Pc.
Nel secondo caso, invece, due valvole proporzionali elettropneumatiche vengono commutate continuamente in funzione di segnali di comando forniti dall’unità di controllo sempre gestita in anello chiuso.
Un ultimo metodo è l’utilizzo di valvole digitali montate in parallelo in cui comandando in maniera diversa l’apertura e la chiusura si ottengono vari valori di portata e quindi una regolazione proporzionale.
- Regolazione tramite valvole digitali
Le
tecniche di comando sono molteplici, si passa dal metodo PNM dove le valvole
sono dotate della stessa conduttanza e quindi si possono ottenere n+1 portate
diverse ( dove n è il numero delle valvole digitali ), al metodo PCM in cui la
conduttanza delle valvole è diversa e più precisamente una il doppio della
precedente, in tal modo si ottengono
portate
e il metodo PWM in cui si gestisce l’apertura e la chiusura delle valvole
periodicamente ( con frequenza di 5-30 Hz ) e in tal modo si modifica la
portata.