Xi lanh khí nén Airon – Giải pháp truyền động khí nén cho máy công nghiệp

Xi lanh khí nén Airon là dòng cơ cấu chấp hành được sử dụng để tạo chuyển động tuyến tính bằng nguồn khí nén trong máy móc và hệ thống tự động hóa. Airon phát triển danh mục xi lanh khá rộng, từ xi lanh tròn kích thước nhỏ, xi lanh tiêu chuẩn ISO, xi lanh compact đến các thiết kế đặc biệt dành cho không gian hạn chế, hành trình dài hoặc môi trường sản xuất có yêu cầu cao.

Airon là thương hiệu của Airon S.r.l. tại Ý, chuyên về thiết bị khí nén và giải pháp tự động hóa. Danh mục của hãng hiện có nhiều nhóm như cơ cấu chấp hành, van khí nén, thiết bị xử lý khí, phụ kiện, đầu nối và xi lanh điện.

Riêng nhóm cơ cấu chấp hành khí nén được Airon phát triển thành nhiều series khác nhau để người thiết kế máy có thể lựa chọn theo đường kính piston, hành trình, lực đẩy, kích thước lắp đặt và điều kiện vận hành.

Thông tin sản phẩm có thể tham khảo trực tiếp tại website chính thức Airon Pneumatic.

Xi lanh khí nén Airon được phát triển theo nhiều tiêu chuẩn kích thước

Một điểm đáng chú ý của xi lanh Airon là hãng không giới hạn sản phẩm trong một kiểu kết cấu duy nhất. Danh mục actuator hiện có xi lanh ISO 6432 đường kính 8–25 mm, xi lanh tròn BA đường kính 32–63 mm, xi lanh ED đường kính 32–100 mm, xi lanh ISO 15552 đường kính 32–320 mm và nhiều dòng compact hoặc short stroke. Điều này tạo ra dải lựa chọn khá rộng khi cần thay thế xi lanh trên máy hoặc thiết kế một cụm truyền động khí nén mới.

Việc lựa chọn đúng xi lanh khí nén Airon không chỉ dựa vào đường kính piston. Người sử dụng còn cần xác định hành trình, kiểu tác động đơn hay kép, yêu cầu giảm chấn cuối hành trình, piston từ, cảm biến, kiểu đầu ty và phụ kiện gá lắp. Với máy đang vận hành, kích thước lắp đặt và vị trí tâm lỗ gá cũng đặc biệt quan trọng để hạn chế việc cải tạo cơ khí khi thay thế.

Xi lanh Airon ISO 15552 cho hệ thống khí nén tiêu chuẩn

Dòng xi lanh ISO 15552 là một trong những nhóm sản phẩm quan trọng của Airon. Hãng cung cấp series H với đường kính piston từ 32 đến 320 mm, cho phép lựa chọn từ cơ cấu truyền động cỡ trung bình đến những vị trí cần lực tác động lớn. Việc tuân theo tiêu chuẩn ISO giúp thuận lợi hơn khi thiết kế hệ thống gá lắp và lựa chọn phụ kiện đi kèm.

Series H còn được Airon phát triển thành nhiều cấu hình. Phiên bản .F. có thiết kế phục vụ lắp cảm biến ẩn, .L. hướng đến kết cấu nhẹ và kinh tế hơn, .P. sử dụng profile dạng clean và .T. là kiểu truyền thống sử dụng tie-rod. Nhờ đó, cùng nền tảng ISO 15552 nhưng người thiết kế vẫn có thể chọn kết cấu phù hợp với không gian và yêu cầu cơ khí của từng máy.

Xi lanh ma sát thấp Airon

Đối với hệ thống yêu cầu chuyển động nhạy ở áp suất thấp, Airon có dòng xi lanh ISO 15552 ma sát thấp HTBA. Điểm đặc trưng của dòng này là giảm ma sát tĩnh và ma sát động, nhờ đó ty xi lanh có thể bắt đầu chuyển động với lực và áp suất thấp hơn, đồng thời hỗ trợ chuyển động tuyến tính ổn định.

Đây là cấu hình đáng chú ý trong các cơ cấu cần kiểm soát lực tương đối tinh, chẳng hạn hệ thống tạo lực căng, kiểm soát áp lực trong công đoạn đánh bóng hoặc các thiết bị thử nghiệm lực. HTBA vẫn tận dụng được hệ phụ kiện gá theo tiêu chuẩn ISO và có thể kết hợp cảm biến từ cuối hành trình.

Xi lanh compact Airon CD tiết kiệm chiều dài lắp đặt

Trong nhiều máy tự động, không gian dành cho actuator rất hạn chế. Airon phát triển xi lanh compact CD theo định hướng ISO 21287, với đường kính piston từ 32 đến 100 mm. Thiết kế ngắn theo phương dọc giúp dòng này phù hợp với những cụm máy mà xi lanh ISO thông thường chiếm quá nhiều chiều dài.

Phiên bản từ của dòng CD có cấu hình cho phép bố trí cảm biến gọn trên thân, trong khi phiên bản không từ sử dụng profile khác. Các lỗ trên nắp xi lanh có khoảng cách tâm tương ứng với dòng ISO 15552, nhờ đó có thể sử dụng chung nhiều phụ kiện. Đây là yếu tố thuận lợi khi chuẩn hóa linh kiện khí nén trong cùng một dây chuyền.

Xi lanh compact cỡ lớn Airon

Khi máy cần lực lớn nhưng vẫn bị giới hạn chiều dài lắp đặt, Airon còn có dòng CD compact cỡ lớn với các đường kính 125, 160, 200 và 250 mm. So với xi lanh ISO 15552 có đường kính tương ứng, thiết kế này giúp giảm đáng kể kích thước theo chiều dọc nhưng vẫn tạo được lực tác động lớn.

Dòng này sử dụng kiểu tác động kép và có giảm chấn đàn hồi. Airon cung cấp cả cấu hình ty tiêu chuẩn và ty xuyên, phiên bản có hoặc không có vòng từ. Hãng cũng phát triển các biến thể như gioăng chịu nhiệt đến 150°C, cấu hình tandem để tăng lực và cấu hình nhiều tầng phục vụ các vị trí chuyển động khác nhau.

Xi lanh hành trình ngắn Airon Series A

Series A Airon được phát triển dành cho những vị trí mà kích thước tổng thể của xi lanh là yếu tố quyết định. Dòng sản phẩm có đường kính piston trong khoảng 16–100 mm theo danh mục actuator hiện tại của hãng. Airon cung cấp nhiều cấu hình tác động kép, tác động đơn, ty thu về hoặc ty mở rộng để đáp ứng nhiều cơ cấu máy khác nhau.

Series A còn có thể lựa chọn phiên bản có hoặc không có vòng từ, ty đơn, chống xoay ty và ty xuyên. Một số cấu hình đặc biệt sử dụng gioăng phù hợp nhiệt độ đến 150°C, dạng tandem để tăng lực hoặc dạng nhiều tầng để tạo nhiều vị trí. Nhờ số lượng biến thể tương đối lớn, Series A phù hợp khi người thiết kế cần một actuator ngắn nhưng vẫn muốn tùy chỉnh sâu theo cơ cấu máy.

Xi lanh tròn Airon BA

Xi lanh Airon BA sử dụng thân dạng tròn với đường kính piston từ 32 đến 63 mm. Airon phát triển BA nhằm mở rộng kiểu thiết kế xi lanh tròn vốn gắn với tiêu chuẩn ISO 6432 ở các kích thước nhỏ. Cấu trúc này hướng đến độ chắc chắn, khả năng bảo trì và hình dáng gọn trong các cụm máy.

Đầu xi lanh được liên kết với ống theo kiểu cho phép kiểm tra thuận tiện hơn khi cần bảo trì. Piston có bộ phận hấp thụ va đập đàn hồi nhằm hạn chế tác động khi piston đi hết hành trình, từ đó hỗ trợ máy vận hành êm hơn và giảm tải va đập lên cơ cấu.

Xi lanh Airon ED với thân và đầu xi lanh đồng đường kính

Series ED Airon có thiết kế tập trung vào việc giảm kích thước theo phương ngang. Ống thân và phần đầu xi lanh có cùng đường kính, tạo nên hình dáng gọn và ít chi tiết nhô ra ngoài. Dòng ED hiện được Airon cung cấp với đường kính piston từ 32 đến 100 mm, gồm cả phiên bản từ và không từ.

Thiết kế của ED cũng chú trọng khả năng bảo trì. Các đầu được bắt ren với ống thân để có thể kiểm tra bên trong, trong khi piston có giảm chấn đàn hồi kết hợp với giảm chấn khí nén tiêu chuẩn. Cấu hình này giúp hạn chế va đập cuối hành trình khi xi lanh phải hoạt động liên tục trên máy.

Xi lanh không ty Airon SS cho hành trình dài

Với những chuyển động dài, sử dụng xi lanh có ty thông thường sẽ làm tổng chiều dài cụm cơ khí tăng mạnh. Xi lanh không ty Airon Series SS truyền chuyển động thông qua bàn trượt trên thân xi lanh, nhờ đó giảm đáng kể không gian cần thiết theo chiều hành trình. Theo Airon, dòng SS có thể đạt hành trình tới 5.700 mm.

Bàn trượt được thiết kế chống xoay và profile thân cho phép kết hợp thêm hệ thống dẫn hướng khi cần xử lý moment lớn. Phiên bản tiêu chuẩn có giảm chấn khí nén và piston từ để sử dụng cảm biến từ. Vì vậy, SS là lựa chọn đáng chú ý cho máy cần dịch chuyển tải trên quãng đường dài nhưng không muốn sử dụng một xi lanh ty truyền thống có tổng chiều dài quá lớn.

Xi lanh ty rỗng Airon K1 và K2

Một thiết kế khá đặc biệt trong danh mục xi lanh khí nén Airon là Series K1. Ty piston rỗng cho phép truyền khí hoặc chân không từ cổng phía sau xuyên qua ty piston. Nhờ đó, hệ thống có thể đưa khí hoặc chân không đến cơ cấu gắn ở đầu ty mà không phải bố trí thêm đường ống chạy xung quanh vùng chuyển động.

K1 có các kích thước piston 25, 32, 40, 50 và 63 mm; các kích thước chính tương tự nền tảng ISO 15552 ngoại trừ phần ren ty, nhờ đó có thể sử dụng nhiều phụ kiện gá tương ứng. Airon còn có Series K2 sử dụng hai ty rỗng, hiện có các kích thước 40, 50 và 63 mm, phù hợp với cơ cấu cần hai đường khí hoặc chân không đi trực tiếp qua hai ty.

Xi lanh Airon tích hợp cảm biến vị trí POT

Không phải hệ thống nào cũng chỉ cần biết piston đã đến đầu hoặc cuối hành trình. Với các máy cần xác định vị trí của ty trong quá trình di chuyển, Airon phát triển Series POT, là xi lanh theo nền tảng ISO 15552 tích hợp potentiometer tuyến tính ngay bên trong.

Tín hiệu điện đầu ra có quan hệ với vị trí thực tế của ty, cho phép hệ thống điều khiển theo dõi vị trí trong suốt hành trình. Cấu hình tiêu chuẩn sử dụng tín hiệu potentiometric; Airon cũng cho biết có thể trang bị bộ chuyển đổi để tạo tín hiệu dòng điện hoặc điện áp ổn định theo yêu cầu.

Xi lanh inox Airon cho môi trường sản xuất đặc biệt

Ngoài các dòng tiêu chuẩn, Airon còn sản xuất xi lanh inox theo ISO 15552 cho môi trường khắc nghiệt. Danh mục này có ba series chính gồm XF, FP và FA, với đường kính piston từ 32 đến 200 mm. Series XF được chế tạo hoàn toàn bằng thép không gỉ AISI 316; FP kết hợp đầu bằng nhựa acetal với các thành phần còn lại bằng AISI 316; FA sử dụng đầu nhôm anodized và các thành phần còn lại bằng AISI 316.

Trong đó XF hướng đến những môi trường như hóa chất, thực phẩm và dược phẩm. FP và FA phù hợp hơn với các khu vực có mức độ ăn mòn vừa hoặc nhẹ nhưng thường xuyên phải vệ sinh, làm sạch khu vực máy. Đây là nhóm sản phẩm đáng cân nhắc khi xi lanh nhôm tiêu chuẩn không đáp ứng được điều kiện môi trường.

Các dòng xi lanh khí nén Airon đáng chú ý

Danh mục xi lanh Airon hiện bao phủ khá nhiều kiểu thiết kế, trong đó có ISO 6432, BA, ED, H ISO 15552, CNOMO, HTBA ma sát thấp, Series A hành trình ngắn, CD compact, supercompact, CD compact cỡ lớn, POT tích hợp đo vị trí, K1/K2 ty rỗng và SS không ty. Ngoài ra hãng còn có các dòng actuator inox và nhiều phiên bản chuyên dụng.

Thay vì chỉ tìm một mã xi lanh có cùng đường kính piston, khi thay thế thiết bị nên đối chiếu đầy đủ series – bore – stroke – kiểu tác động – kiểu ty – piston từ – giảm chấn – ren ty – cổng khí – kiểu gá – vật liệu gioăng. Cách xác định này giúp hạn chế trường hợp xi lanh có lực tương đương nhưng không thể lắp trực tiếp vào máy.

Lựa chọn xi lanh khí nén Airon theo yêu cầu máy

Đường kính piston quyết định trực tiếp đến diện tích tác dụng của khí nén và lực lý thuyết mà xi lanh có thể tạo ra. Vì vậy, cần xác định tải thực tế và áp suất khí làm việc trước khi chọn bore. Không nên chỉ chọn lại đường kính của xi lanh cũ nếu hệ thống đã từng xuất hiện tình trạng thiếu lực hoặc vận hành không ổn định.

Hành trình cần được xác định theo khoảng dịch chuyển thực tế của cơ cấu. Với hành trình ngắn và không gian nhỏ có thể xem xét Series A hoặc CD; với thiết kế tiêu chuẩn có thể ưu tiên ISO 15552; còn hành trình rất dài có thể cân nhắc Series SS không ty. Khi cần truyền khí hoặc chân không trực tiếp qua đầu chuyển động, K1 và K2 là những cấu hình chuyên biệt hơn.

Cuối cùng cần kiểm tra phụ kiện gá và cảm biến. Một bộ xi lanh khí nén Airon hoàn chỉnh có thể liên quan đến chân đế, khớp nối, đầu càng, bản lề, cảm biến từ và các phụ kiện điều khiển tốc độ. Việc xác định đồng bộ ngay từ đầu giúp việc lắp đặt trên máy nhanh hơn và hạn chế thay đổi kết cấu cơ khí.

Xi lanh khí nén Airon cho hệ thống tự động hóa công nghiệp

Sự đa dạng về cấu trúc là điểm nổi bật của danh mục xi lanh khí nén Airon. Người dùng có thể lựa chọn từ xi lanh nhỏ ISO 6432, xi lanh tròn BA, ED, ISO 15552 Series H cho đến compact CD, hành trình ngắn Series A, xi lanh không ty SS hay các phiên bản đặc biệt K1, K2 và POT. Dải đường kính rộng cũng cho phép Airon đáp ứng cả những cơ cấu nhỏ lẫn vị trí cần lực tác động lớn.

Đối với nhu cầu thay thế xi lanh đang sử dụng trong nhà máy, thông tin trên nhãn sản phẩm cũ nên được giữ nguyên để xác định chính xác cấu hình. Nếu nhãn đã mất hoặc không đọc được mã, có thể dựa trên đường kính piston, hành trình, kích thước thân, đường kính ty, kiểu ren, khoảng cách lỗ gá và hình ảnh thực tế để đối chiếu. Đây là phương pháp phù hợp hơn so với lựa chọn xi lanh chỉ dựa vào kích thước bên ngoài.