Các thành phần khí nén trong tự động hóa nhà máy

Khí nén đóng vai trò quan trọng trong tự động hóa nhà máy, sử dụng không khí nén để cung cấp năng lượng cho nhiều thành phần và hệ thống khác nhau. Các thành phần này được sử dụng rộng rãi nhờ vào độ tin cậy, sự đơn giản, chi phí hợp lý và khả năng hoạt động trong môi trường khắc nghiệt. Dưới đây là tổng quan về các thành phần khí nén chính thường thấy trong tự động hóa nhà máy:

1. Máy nén khí

• Chức năng: Là trung tâm của hệ thống khí nén, máy nén khí tạo ra không khí nén bằng cách hút không khí từ môi trường và nén nó lại.
• Vai trò trong tự động hóa: Cung cấp nguồn năng lượng cho tất cả các thiết bị khí nén.
• Loại: Máy nén piston, máy nén trục vít và máy nén ly tâm, được chọn dựa trên yêu cầu áp suất và lưu lượng.

2. Bộ xử lý khí nén FRL

• Thành phần: Bộ lọc, bộ điều áp và bộ bôi trơn (FRL – Filter, Regulator, Lubricator).
• Chức năng:
  • Bộ lọc: Loại bỏ các chất ô nhiễm như bụi, dầu và nước khỏi không khí nén.
  • Bộ điều áp: Duy trì mức áp suất ổn định để hệ thống hoạt động tối ưu.
  • Bộ bôi trơn: Thêm một lớp sương dầu mịn vào không khí để giảm ma sát trong các bộ phận chuyển động.
• Vai trò trong tự động hóa: Đảm bảo không khí sạch, ổn định và được bôi trơn để tránh hư hỏng và mài mòn cho các thành phần phía sau.

3. Bộ truyền động-Xi lanh khí nén (Actuators)

• Loại:
  • Xy-lanh khí nén: Chuyển động thẳng (loại tác động đơn hoặc tác động kép).
  • Bộ truyền động quay: Chuyển động xoay.
• Chức năng: Chuyển đổi năng lượng không khí nén thành chuyển động cơ học để di chuyển, nâng hoặc định vị vật thể.
• Vai trò trong tự động hóa: Được sử dụng trong cánh tay robot, hệ thống băng chuyền và các hoạt động nhặt-và-đặt.

4. Van khí nén

• Loại:
  • Van điều khiển hướng: Điều khiển hướng dòng chảy (ví dụ: van 2/2, 3/2, 5/2).
  • Van điều khiển áp suất: Điều chỉnh áp suất không khí.
  • Van điều khiển lưu lượng: Điều chỉnh tốc độ của bộ truyền động.
• Chức năng: Hướng dẫn, điều chỉnh hoặc dừng dòng không khí nén để kiểm soát chuyển động của bộ truyền động.
• Vai trò trong tự động hóa: Cho phép điều khiển chính xác các quy trình tự động như phân loại, kẹp hoặc ép.

5. Ống dẫn, dây mềm và phụ kiện

• Chức năng: Vận chuyển không khí nén từ máy nén đến các thành phần khác.
• Vai trò trong tự động hóa: Đảm bảo phân phối không khí hiệu quả và không rò rỉ trên toàn sàn nhà máy.

6. Cảm biến xi lanh

• Loại: Cảm biến áp suất, cảm biến lưu lượng và cảm biến vị trí.
• Chức năng: Theo dõi các thông số hệ thống như áp suất không khí, lưu lượng hoặc vị trí của bộ truyền động.
• Vai trò trong tự động hóa: Cung cấp phản hồi cho hệ thống điều khiển để điều chỉnh thời gian thực và đảm bảo an toàn.

7. Thành phần chân không (vacuum unit)

• Thành phần: Bơm chân không, bộ tạo chân không và cốc hút.
• Chức năng: Sử dụng áp suất âm để giữ hoặc di chuyển vật thể.
• Vai trò trong tự động hóa: Thiết yếu cho việc xử lý vật liệu, như nâng tấm, hộp hoặc các vật phẩm dễ vỡ trong dây chuyền đóng gói.

Ưu điểm của khí nén trong tự động hóa nhà máy

• Đơn giản: Dễ thiết kế, lắp đặt và bảo trì.
• An toàn: Không có nguy cơ phát tia lửa hoặc nguy hiểm điện, lý tưởng cho môi trường dễ nổ.
• Tốc độ: Thời gian phản hồi nhanh cho các hoạt động tốc độ cao.
• Độ bền: Có thể chịu được bụi, nhiệt và độ ẩm tốt hơn một số hệ thống điện.

Ứng dụng trong tự động hóa nhà máy

• Dây chuyền lắp ráp: Cung cấp năng lượng cho công cụ và bộ truyền động để lắp ráp các bộ phận.
• Đóng gói: Vận hành các bộ kẹp và máy niêm phong.
• Xử lý vật liệu: Điều khiển băng chuyền và hệ thống nâng.
• Robot: Hỗ trợ chuyển động chính xác trong cánh tay robot.

Hệ thống khí nén thường được tích hợp với các điều khiển điện tử (hình thành hệ thống lai) để nâng cao độ chính xác và khả năng tự động hóa. Mặc dù chúng có thể không đạt được độ chính xác của hệ thống điện trong một số trường hợp, nhưng độ bền và chi phí hợp lý khiến chúng trở nên không thể thiếu trong các nhà máy hiện đại.