Siłowniki mocujące

Siłowniki mocujące (zaciskowe) SMC serii CKZT to kompaktowe elementy wykonawcze, które służą do tymczasowego mocowania i utrzymywania detali w procesach obróbki, spawania, montażu lub testowania. W odróżnieniu od klasycznych siłowników liniowych, siłowniki CKZT wykonują ruch obrotowo-liniowy, który pozwala na docisk elementu roboczego (ramienia) w sposób kontrolowany i powtarzalny.

Siłownik CKZT wykorzystuje mechanizm śrubowy lub krzywkowy, przekształcający liniowy ruch tłoka na ruch obrotowy ramienia zaciskowego. Po osiągnięciu określonego kąta ramię wykonuje końcowy ruch docisku, blokując detal w ustalonej pozycji. Po zwolnieniu ciśnienia mechanizm sprężynowy lub pneumatyczny cofa ramię do pozycji otwartej, umożliwiając demontaż detalu.

Seria CKZT obejmuje modele o średnicach tłoka od Ø25 mm do Ø80 mm, co odpowiada szerokiemu zakresowi sił zacisku – od lekkich operacji montażowych po ciężkie procesy obróbcze.

• CKZT25, CKZT32 – do lekkich aplikacji,
• CKZT40–CKZT80 – do mocowań konstrukcyjnych i spawalniczych.

Siłowniki CKZT występują w dwóch konfiguracjach:

• z ramieniem – dostarczane jako kompletne jednostki gotowe do pracy,
• bez ramienia – umożliwiające montaż niestandardowych ramion, projektowanych indywidualnie do aplikacji użytkownika.

Wersja bez ramienia pozwala na adaptację kształtu i długości ramienia do konkretnego detalu, zachowując jednocześnie standardowy korpus siłownika.

Ramię (clamping arm) jest elementem, który bezpośrednio kontaktuje się z detalem. Przekazuje siłę generowaną przez tłok na powierzchnię mocowaną, zapewniając odpowiedni nacisk i stabilność pozycjonowania. Może mieć różne długości i kształty – proste, kątowe, łukowe – w zależności od zastosowania.

Standardowe kąty obrotu wynoszą 90° lub 105°, co pozwala na swobodne umieszczenie detalu w uchwycie. Niektóre modele dostępne są również w wersjach z kątem 75° lub 120°, dedykowanych aplikacjom specjalnym, np. w robotach spawalniczych lub systemach montażowych o ograniczonej przestrzeni roboczej.

Siła zacisku zależy od średnicy tłoka i ciśnienia roboczego.

• Dla CKZT25 – ok. 190 N przy 0,5 MPa,
• Dla CKZT40 – ok. 530 N,
• Dla CKZT80 – powyżej 1500 N.

Siła ta wystarcza do utrzymywania ciężkich elementów stalowych podczas obróbki mechanicznej lub spawania.

Zalecany zakres pracy wynosi od 0,2 do 0,7 MPa, przy maksymalnym dopuszczalnym ciśnieniu 1,0 MPa. Niższe ciśnienia stosuje się w aplikacjach montażowych wymagających delikatnego chwytu, a wyższe – przy mocowaniu elementów konstrukcyjnych.

Korpus wykonany jest z anodowanego aluminium, prowadnice i tłoczysko ze stali nierdzewnej, a uszczelnienia z NBR lub FKM. Ramię zaciskowe w wersjach standardowych produkowane jest z hartowanej stali, co zapewnia odporność na zużycie przy wielokrotnym cyklu docisku.

Tak. Ramię CKZT25 jest mocowane za pomocą śruby centralnej i klina ustalającego, co umożliwia jego szybką wymianę lub modyfikację. Dzięki temu użytkownik może łatwo dostosować długość lub geometrię ramienia do zmieniającej się aplikacji.

CKZT25 charakteryzuje się niską masą i małym zużyciem powietrza. Dzięki kompaktowej budowie idealnie nadaje się do instalacji na stołach montażowych, w manipulatorach lub urządzeniach testowych, gdzie liczy się szybkość działania i precyzja pozycjonowania.

Większe modele serii CKZT stosowane są głównie w zautomatyzowanych liniach spawalniczych, prasach montażowych, obrabiarkach CNC oraz w uchwytach tokarskich. Umożliwiają stabilne mocowanie detali o dużej masie i odporność na drgania procesowe.

Tak, wszystkie modele CKZT mogą być instalowane pionowo, poziomo lub pod dowolnym kątem, bez utraty funkcjonalności. Dzięki wbudowanym łożyskom prowadzącym, mechanizm jest odporny na siły boczne i momenty skręcające.

Dostępne są trzy główne sposoby montażu:

• na podstawie (foot mounting),
• na kołnierzu (flange mounting),
• z tyłu lub od przodu (end mounting).

Rodzaj montażu dobiera się w zależności od konstrukcji stanowiska i kierunku działania siły zacisku.

Standardowy kąt zamknięcia wynosi 90°, co oznacza, że ramię z pozycji pionowej schodzi do poziomej, dociskając element roboczy. Wersje specjalne oferują inny zakres obrotu, co umożliwia optymalizację ruchu w ograniczonej przestrzeni.

Ruch powrotny realizowany jest pneumatycznie lub za pomocą sprężyny wewnętrznej (w wersjach jednostronnego działania). W siłownikach dwustronnych powrót odbywa się poprzez doprowadzenie sprężonego powietrza do przeciwnej komory cylindra.

CKZT ma bardziej kompaktową konstrukcję, większą odporność na obciążenia boczne i uproszczony system łożyskowania. Dodatkowo zastosowano ulepszone uszczelnienia i mniejszą ilość elementów ruchomych, co zwiększa żywotność i ułatwia konserwację.

Ramię hartowane ma podwyższoną odporność na ścieranie i odkształcenia, co jest kluczowe w procesach spawania lub tłoczenia, gdzie występują wysokie temperatury i siły boczne. Utrzymuje stabilny kąt zacisku nawet po milionach cykli pracy.

Ramię można regulować w zakresie 0–90°, korzystając z rowków ustalających i śruby regulacyjnej. Pozwala to dostosować kierunek docisku i uniknąć kolizji z sąsiednimi elementami oprzyrządowania.

Tak, wiele modeli wyposażonych jest w mechaniczny mechanizm samohamowny, który utrzymuje pozycję ramienia po odłączeniu ciśnienia. Umożliwia to bezpieczne mocowanie detali nawet w przypadku awarii zasilania pneumatycznego.

Siłowniki CKZT są wyposażone w łożyskowane prowadnice tłoczyska, które mogą przenosić znaczne obciążenia poprzeczne.

• Dla CKZT25 dopuszczalna siła boczna wynosi ok. 100 N,
• dla CKZT63 – 350 N,
• dla CKZT80 – nawet 500 N.

Odpowiednie dobranie ramienia i kąta zacisku minimalizuje momenty skręcające, które mogłyby wpływać na precyzję mocowania.

Model CKZT32 posiada większy tłok i grubsze tłoczysko, co zapewnia wzrost siły zacisku o ok. 30% względem CKZT25. Ma również szerszy zakres akcesoriów ramion i możliwość stosowania dłuższych uchwytów mocujących. CKZT25 natomiast wyróżnia się lżejszą konstrukcją i niższym zużyciem powietrza – preferowany w szybkich procesach montażowych.

Siłownik bez ramienia (bare type) pozwala użytkownikowi zamontować dowolny kształt ramienia – prosty, kątowy, widełkowy lub profilowany. To rozwiązanie szczególnie cenne w procesach, gdzie detal ma nieregularny kształt lub dostęp jest ograniczony. Ułatwia też konserwację, ponieważ wymiana ramienia nie wymaga demontażu całego siłownika.

SMC oferuje ramiona:

• proste (straight arm) – do ogólnych zastosowań,
• kątowe (L-arm) – do detali umieszczonych pod kątem,
• dwustronne (double arm) – do mocowania dwóch punktów równocześnie,
• ramiona z wymiennymi końcówkami – do aplikacji specjalnych.

Długość ramienia wpływa na moment zacisku, dlatego dobór powinien być zgodny z zaleceniami producenta.

Przy prawidłowej eksploatacji i czystym powietrzu roboczym żywotność siłowników CKZT przekracza 10 milionów cykli pracy. Modele stosowane w zautomatyzowanych liniach spawalniczych osiągają podobną trwałość nawet przy pracy 24/7 dzięki twardym uszczelnieniom i powłoce o niskim współczynniku tarcia.

SMC fabrycznie smaruje siłowniki smarem litowym na bazie teflonu (PTFE), który zapewnia niskie tarcie i długą trwałość. Dalsze smarowanie w trakcie eksploatacji nie jest wymagane, jednak w warunkach wysokiej częstotliwości pracy lub w środowiskach zapylonych zaleca się okresowe dosmarowanie smarem fluorowym.

Tak, konstrukcja CKZT umożliwia pracę w trybie non-lube, dzięki zastosowaniu specjalnych tulei ślizgowych i powłok PTFE. Pozwala to na stosowanie siłowników w branżach czystych, takich jak elektronika lub montaż precyzyjny.

Temperatura robocza: od –10°C do +70°C, przy braku kondensacji wilgoci. Wilgotność względna: do 85%. W aplikacjach spawalniczych lub pyłowych zaleca się stosowanie osłon ochronnych oraz regularne czyszczenie powierzchni tłoczyska.

Standardowo od 50 do 500 mm/s, w zależności od obciążenia i długości ramienia. Zbyt szybkie zamykanie może powodować nadmierne uderzenia i zużycie uszczelnień, dlatego warto stosować zawory dławiąco-zwrotne do regulacji prędkości ruchu.

Na stabilność mają wpływ:

• ciśnienie robocze,
• długość i kąt ramienia,
• współczynnik tarcia między ramieniem a detalem,
• moment bezwładności detalu.

W celu zapewnienia powtarzalności pozycji stosuje się prowadnice z ogranicznikiem kąta i mechaniczne blokady końcowe.

Tak. Większość modeli ma rowki montażowe do czujników magnetycznych, które wykrywają pozycję tłoka (otwarty/zamknięty). Czujniki serii D-M9, D-A93 lub D-F9 można zintegrować bezpośrednio w rowku korpusu, zapewniając bezkontaktową detekcję stanu.

Ramię mocowane jest na stożkowym gnieździe z klinem ustalającym i zabezpieczone śrubą centralną. Taki układ eliminuje luzy i zapewnia stabilne przenoszenie momentu obrotowego. Wymiana ramienia odbywa się w ciągu kilku minut bez potrzeby rozbierania siłownika.

Wszystkie siłowniki CKZT są napędzane pneumatycznie. Zastosowany mechanizm śrubowo-krzywkowy przekształca ruch liniowy tłoka w ruch obrotowo-liniowy. Wersje specjalne mogą być wyposażone w dodatkowy mechanizm samohamowny lub sprężynę powrotną.

Mechanizm krzywkowy zapewnia płynny moment obrotowy oraz wysoką dokładność kąta zacisku. Minimalizuje uderzenia końcowe i pozwala uzyskać stały moment docisku niezależnie od długości ramienia. W porównaniu do konstrukcji z przekładnią zębatą, jest też cichszy i mniej podatny na zużycie.

Tak, dostępne są wersje z powłoką odporną na odpryski spawalnicze, z uszczelnieniami FKM i specjalnymi kapturami ochronnymi. Ramię może być pokryte powłoką ceramiczną lub teflonową, zapobiegającą przywieraniu żużlu i iskier.

Przed uruchomieniem należy:

• odpowietrzyć układ,
• sprawdzić szczelność złączy,
• ustawić ograniczniki ruchu,
• zastosować zawory bezpieczeństwa przy obciążeniach dynamicznych.

W przypadku awarii zasilania pneumatycznego zaleca się blokady mechaniczne lub zawory utrzymujące ciśnienie.

Siłowniki CKZT umożliwiają budowę kompaktowych modułów wielopunktowego mocowania, w których każdy zacisk działa niezależnie. Dzięki precyzyjnemu kątowi obrotu i niewielkim gabarytom możliwe jest uzyskanie dużej gęstości zabudowy i powtarzalności mocowania.

Dla standardowych modeli tolerancja kąta zacisku wynosi ±1,5°, a dla wersji precyzyjnych ±0,5°. W przypadku zastosowań robotycznych możliwe jest dodatkowe ustalenie pozycji ramienia przy pomocy czujników zewnętrznych lub prowadnic indeksujących.

Ramię CKZT25 stosuje się w:

• montażu elementów elektronicznych,
• uchwytach testowych,
• pozycjonerach montażowych,
• liniach pakowania.

Jego kompaktowa budowa pozwala na użycie w miejscach o ograniczonej przestrzeni, a lekkość minimalizuje obciążenie manipulatorów.

Długość ramienia powinna zapewnić wymagany moment siły przy zachowaniu sztywności. Dla CKZT25 zaleca się maksymalnie 40 mm, dla CKZT63 – 80 mm, a dla CKZT80 – do 120 mm. Dłuższe ramiona mogą powodować spadek siły zacisku i zwiększone drgania.

Tak, w systemach wymagających regulacji siły docisku można zastosować zawory proporcjonalne serii ITV SMC. Umożliwia to płynną regulację ciśnienia sterującego i kontrolę siły mocowania bez konieczności zmiany mechaniki układu.

Można stosować:

• zawory dławiące do regulacji prędkości,
• amortyzatory pneumatyczne na końcu skoku,
• gumowe podkładki na ramieniu.

Zmniejszenie prędkości końcowej tłoka wydłuża żywotność uszczelnień i eliminuje uderzenia detalu.

Seria CKQ to siłowniki kompaktowe do lekkich zastosowań, natomiast CKZT – wersje wzmocnione o większej sile i trwałości. CKZT wykorzystuje mechanizm krzywkowy o wysokiej sztywności, zapewniający większą odporność na momenty skręcające i lepszą precyzję kątową.

Powietrze powinno być filtrowane do poziomu 5 µm i wolne od kondensatu. W aplikacjach precyzyjnych zaleca się filtrację do 1 µm oraz stosowanie osuszacza powietrza. Zanieczyszczenia mogą powodować mikronieszczelności i przyspieszone zużycie tłoka.

Nie, seria CKZT nie jest przeznaczona do pracy w próżni, ponieważ wymaga zasilania sprężonym powietrzem do prawidłowego działania mechanizmu zacisku i powrotu. W takich środowiskach stosuje się specjalne siłowniki z uszczelnieniami hermetycznymi (np. seria CM2-Z).

SMC zaleca:

• kontrolę szczelności co 3 miesiące,
• czyszczenie tłoczyska i ramienia co 6 miesięcy,
• wymianę uszczelnień co 2–3 lata w pracy ciągłej,
• kontrolę momentu dokręcenia ramienia po 1 mln cykli.

Regularna konserwacja zapewnia pełną powtarzalność ruchu.

Dostępne są:

• czujniki położenia,
• amortyzatory pneumatyczne,
• osłony pyłoszczelne,
• specjalne ramiona z wymiennymi końcówkami,
• zawory sterujące i bloki rozdzielające.

Akcesoria te zwiększają elastyczność konfiguracji i ułatwiają integrację z maszyną.

Siłowniki CKZT łączą kompaktową konstrukcję, wysoką precyzję kinematyki i odporność na przeciążenia. Wersje z ramieniem, bez ramienia i dedykowane ramiona CKZT25 umożliwiają budowę elastycznych systemów mocowania. Długa żywotność, prostota serwisowania i zgodność z normami ISO czynią serię CKZT jednym z najbardziej niezawodnych rozwiązań w nowoczesnej automatyce i robotyce przemysłowej.