¿Para qué se utilizan los actuadores neumáticos? Tipos, aplicaciones y usos

Por Vitor Rangel, especialista en marketing de productos, actuadores, de Emerson

Los actuadores neumáticos, en algunos casos denominados cilindros neumáticos, se pueden encontrar en sistemas y maquinaria automatizados en todas las industrias y vienen en una amplia gama de tamaños, estilos y diseños. Fáciles de mantener, estos componentes pueden funcionar a altas velocidades, lo que ofrece una gran flexibilidad y valor para una cantidad aparentemente infinita de aplicaciones.

Además de ser rápidos, económicos y confiables, los actuadores neumáticos también son más limpios y seguros que otras soluciones, lo que los hace ideales para la fabricación, empaque, paletización, manejo de materiales, alimentos y bebidas y muchas más aplicaciones. (Cubriremos algunas de estas aplicaciones en una futura publicación de blog).

Este sistema multieje está construido con AVENTICS de Emerson ^TM actuadores neumáticos. La cartera comprobada de Emerson incluye cilindros y actuadores para cada aplicación.

Para comprender mejor exactamente para qué se utilizan los actuadores neumáticos, comencemos con lo que hacen. En los términos más básicos, los actuadores neumáticos son dispositivos que utilizan aire comprimido para impulsar el movimiento. Ese movimiento puede ser a lo largo de una trayectoria rotacional o lineal, y finalmente ayudar o realizar una tarea como empujar, tirar, agarrar, girar, alimentar, expulsar, abrir, cerrar, sujetar, detener, sujetar, estampar y, como puede adivinar, el la lista continúa. Las fuerzas que estos actuadores pueden producir dependen principalmente del tamaño del cilindro (diámetro del pistón) y la presión de funcionamiento, pero el tamaño del vástago también es una consideración muy importante en los cilindros de vástago.

Tipos de Actuadores Neumáticos

Para cumplir con una gama tan amplia de aplicaciones e industrias, la variedad de actuadores neumáticos disponibles es completa y versátil. Van desde actuadores extremadamente compactos utilizados para pequeñas aplicaciones de manipulación hasta actuadores grandes para los trabajos más potentes, así como diseños sin vástago que proporcionan longitudes de carrera como los cilindros convencionales en un espacio mucho más pequeño. Cada tipo de actuador y sus variaciones ofrecen un conjunto único de características y ventajas en función de las aplicaciones a las que sirve. Echemos un vistazo más de cerca a algunos de los tipos más comunes:

Cilindros de perfil y tirante son soluciones universales probadas que proporcionan precisión y fuerza regulada incluso en aplicaciones con requisitos de fuerza elevados y longitudes de carrera largas. Robustos, confiables y altamente configurables, se usan con frecuencia en aplicaciones de automatización general y vienen en numerosos diseños para satisfacer una amplia gama de aplicaciones, necesidades y presupuestos. Disponibles en construcciones de aluminio, acero y acero inoxidable, estos cilindros generalmente se fabrican según los estándares dimensionales de NFPA e ISO para simplificar la instalación y la intercambiabilidad en todo el mundo.

De izquierda a derecha:AVENTICS ^TM Serie PRA (perfil) y TRB (tirante) ISO 15552 Cilindros neumáticos, AVENTICS ^TM SerieTM5 TaskMaster ^TM, Cilindros neumáticos A y PPT NFPA, todos de Emerson.

Cilindros de cuerpo redondo y mini Vienen en una amplia gama de tamaños, resistencias y propiedades, lo que los convierte en excelentes soluciones para muchas aplicaciones diferentes. Son livianos, altamente personalizables, asequibles y brindan un control de fuerza infinitamente ajustable, lo que los hace ideales para aplicaciones de manipulación pequeña e industria alimentaria. Principalmente no reparables, estos cilindros suelen tener tapas de extremo de aluminio o polímero engarzadas en un tubo de acero inoxidable, lo que los convierte en una solución atractiva, popular y rentable para aplicaciones básicas de posicionamiento y empuje. Algunos modelos cuentan con una construcción totalmente de acero inoxidable para soportar ambientes cáusticos o corrosivos. También hay disponibles diseños higiénicos con superficies limpias y lisas para evitar la acumulación de suciedad o bacterias en aplicaciones con estrictos requisitos de limpieza.

El diseño compacto y robusto de AVENTICS ^TM El minicilindro de la serie MNI de Emerson ofrece durabilidad en un espacio reducido.

Cilindros de carrera corta y compactos son más cortos que los cilindros neumáticos estándar hasta en un 50% o 60% pero brindan la misma potencia concentrada, precisión y confiabilidad. Su tamaño les permite encajar perfectamente en prácticamente cualquier entorno de máquina donde el espacio de instalación es limitado, lo que los hace ideales para aplicaciones de fabricación, embalaje, paletización, semiconductores y robótica. Son fáciles de montar y están disponibles en modelos de acción simple y doble, así como en versiones no giratorias.

Cilindros sin vástago no tienen un vástago de pistón, lo que elimina el riesgo de que el vástago se doble o se pandee en comparación con los cilindros convencionales. Ofrecen una gran funcionalidad y fuerza motriz en un espacio reducido y vienen en una amplia gama de tamaños y diseños, lo que los convierte en fundamentales para la tecnología de manipulación automatizada. Muchos cilindros sin vástago incorporan características de guía de carga, como cojinetes deslizantes dentro del cilindro o rieles externos con patines para soportar cargas pesadas con alta precisión repetitiva. AVENTICS ^TM de Emerson La serie RTC cuenta con un pistón de forma ovalada que proporciona una gran resistencia a las cargas laterales y un diseño de baja altura total. Las aplicaciones comunes van desde flujo de materiales hasta abridores de puertas y desde procesos de corte y accionamiento hasta aplicaciones de manejo de materiales que involucran cargas ligeras y pesadas.

Además de los actuadores neumáticos mencionados anteriormente, también existen actuadores neumáticos especializados como fuelles (cámaras de aire), pinzas, cilindros de compuerta de cuchilla, actuadores rotativos de piñón y cremallera, cilindros roscados, cilindros de diafragma flexible y muchos otros.

Fuelles son un tipo de actuador sin vástago que proporcionan grandes fuerzas en pequeños espacios de instalación y requieren un mantenimiento increíblemente bajo en comparación con los cilindros convencionales, ya que no requieren piezas mecánicas móviles. Las versiones contorneadas son la variante más popular y cuentan con un cuerpo de caucho natural corrugado que hace que el producto sea ideal para aplicaciones de aislamiento de vibraciones, impactos y ruido, aunque también se pueden usar para tensar, levantar y presionar.

Pinzas ofrecen movimiento paralelo o angular y se usan comúnmente para aplicaciones de brazos robóticos, de toma y colocación y de sujeción de piezas.

Cilindros de guillotina están diseñados específicamente para automatizar las válvulas de guillotina que se encuentran comúnmente en la minería y el procesamiento de minerales, la energía, la pulpa y el papel, las aguas residuales y las industrias químicas.

Actuadores rotativos de piñón y cremallera Consisten en un pistón y una cremallera que se mueven linealmente y hacen que un piñón y un eje de salida giren. Suelen utilizarse para abrir y cerrar válvulas o amortiguadores y proporcionan un alto par de torsión y ángulos de rotación ajustables.

Cilindros de rosca se utilizan principalmente para tensar y posicionar componentes pequeños y, debido a su diseño roscado, se pueden instalar directamente en entornos de trabajo sin ocupar espacio.

Cilindros de diafragma flexible prácticamente no tienen fricción y se pueden accionar a baja presión para proporcionar un equilibrio preciso de fuerzas, especialmente en sistemas ajustados con precisión.

Con tantos tipos de actuadores neumáticos y opciones para elegir, puede parecer desalentador encontrar el producto adecuado para su aplicación. Si bien hay muchos factores a tener en cuenta, las herramientas en línea como AVENTICS CylinderFinder de Emerson tienen como objetivo simplificar la selección de un actuador en función de los parámetros de la aplicación y las características deseadas del producto.

Para obtener más información sobre para qué se utilizan los actuadores neumáticos y para encontrar el adecuado para su aplicación, visite www.emerson.com/aventics.