Czujniki i uchwyty czujników

Firma CPP PREMA zajmuje się projektowaniem i produkcją siłowników pneumatycznych oraz pełnego asortymentu akcesoriów, które umożliwiają maksymalne wykorzystanie potencjału układów pneumatyki. W tej kategorii, skoncentrowanej na czujnikach i uchwytach czujników przeznaczonych do siłowników pneumatycznych MINI o średnicach D12 – D25, użytkownik znajdzie produkty niezbędne do kontroli pozycji tłoka oraz do precyzyjnego monitorowania stanu siłownika w czasie pracy. W szczególności, kluczową rolę odgrywają uchwyty pozwalające zamontować czujnik we właściwym miejscu na obudowie siłownika, a także same czujniki pola magnetycznego, wykrywające obecność magnesu umieszczonego w tłoku.

W ofercie CPP PREMA znajdują się m.in. uchwyty czujnika i opaski przeznaczone do różnych średnic siłowników – od D12 do D80 (w przypadku siłowników z prowadnikiem). Przykładem jest uchwyt czujnika do minisiłownika ISO serii SMI D12-D32, gdzie zastosowano tuleję okrągłą. Taka tuleja sprawdza się w przypadkach, gdy obudowa siłownika posiada cylindryczną powierzchnię, a wewnątrz niej porusza się tłoczysko z magnesem. Na tulei można trwale i solidnie zamontować czujnik, umożliwiając jego stabilną pracę.

Kolejnym ważnym elementem w tej kategorii są opaski do uchwytu czujnika 17.11Y9.01, które dopasowuje się do konkretnych średnic i typów siłowników lub prowadników. Dostępne warianty to m.in.:

• Opaska do minisiłownika serii SMI D12-D16

• Opaska do minisiłownika serii SMI D20-D25

• Opaska do siłownika z prowadnikiem (D25, D40, D50, D63, D80)

Wspomniane opaski doskonale przytrzymują uchwyt czujnika w wyznaczonym położeniu, co jest kluczowe dla zachowania prawidłowego działania czujnika, który reaguje na pole magnetyczne wewnątrz korpusu siłownika. Zastosowanie opasek zmniejsza potrzebę wiercenia dodatkowych otworów w tulei siłownika, co zapobiega niepotrzebnym modyfikacjom sprzętu i jest bardziej praktyczne dla służb utrzymania ruchu.

Następną grupą produktów są czujniki pola magnetycznego. W tej kategorii znajdziemy czujniki Balluff typu T z różnymi długościami przewodów (np. 0,3 m, 2 m) i różnymi rodzajami wyjść (PNP, NO – styk zwierny). Przykład to Czujnik pola mag. typu T 24V DC BALLUFF -2m BMF 235K-PS-C-2A-PU-02 BMF00AR i Czujnik pola mag. typu T 24V DC BALLUFF -0,3 m BMF 235K-PS-C-2A-SA2-S49-00,3 BMF00C4. Tego typu czujniki wykrywają obecność magnesu z tłoka siłownika i generują sygnał elektryczny (prądowy lub napięciowy), przekazywany dalej do sterownika PLC bądź systemu kontroli. Dzięki temu automatyk uzyskuje informację o położeniu siłownika (np. położenie wysunięte, cofnięte, pośrednie), co stanowi podstawę do tworzenia sekwencji sterujących.

Uchwyt czujnika BALLUFF BMF 307-HW-112 BAM01Y9 to kolejne rozwiązanie dopasowane do siłowników serii SMI D12–D25, w tym wersji z prowadnikiem. Pozwala na stabilne i pewne zamocowanie czujnika w rowku siłownika lub przy pomocy opaski. Istotne jest, aby czujnik mógł być osadzony precyzyjnie i nie przesuwał się w czasie pracy – szczególnie w środowiskach wibracyjnych. Odpowiednio dopasowany uchwyt redukuje ryzyko błędnych odczytów pozycji i chroni sam czujnik przed uszkodzeniami mechanicznymi.

CPP PREMA dba o to, by każdy z elementów w tej kategorii – czy to uchwyt, opaska czy sam czujnik – był wykonany z materiałów zapewniających odporność na korozję i zanieczyszczenia występujące w warunkach przemysłowych. Opaski są w większości przypadków wykonane z wytrzymałych tworzyw lub stali nierdzewnej, natomiast czujniki i uchwyty najczęściej posiadają obudowy z tworzywa PUR czy PVC, chroniące je przed kontaktem z cieczami czy pyłem. Dzięki temu produkty te nadają się do intensywnej eksploatacji w automatyce przemysłowej, przy jednoczesnym zachowaniu łatwości montażu i demontażu.

Prosta konfiguracja i kompatybilność z normami ISO6432 (seria siłowników MINI) to kolejne zalety. Umożliwiają one swobodną wymianę akcesoriów między różnymi siłownikami, co ogranicza koszty magazynowania i skraca przestoje technologiczne. Gdyby nie standaryzacja, użytkownik musiałby poszukiwać dedykowanych rozwiązań dla każdej odmiany siłownika, a tak wystarczy mieć pod ręką kilka uniwersalnych opasek czy uchwytów, by dopasować czujnik do aktualnie używanej średnicy.

Precyzja i bezpieczeństwo odgrywają dużą rolę w nowoczesnych układach pneumatyki. Dzięki czujnikom pola magnetycznego i odpowiednio zaprojektowanym uchwytom możliwe jest stworzenie systemu monitorującego, który na bieżąco informuje sterownik PLC o pozycji tłoka. W praktyce przekłada się to na możliwość realizacji bardziej złożonych algorytmów sterowania, większą automatyzację linii produkcyjnych, a także szybszą reakcję w razie awarii czy odchyleń od normy.

Czujniki prezentowane w tej kategorii to nie tylko urządzenia do wykrywania pozycji krańcowych. W zależności od wersji, czujnik może mieć różną długość przewodu, inny zakres temperaturowy pracy czy odmienny rodzaj wyjścia (NPN, PNP, NAMUR). Producent zwykle oznacza parametry takie jak:

• Zakres napięcia roboczego,

• Prąd obciążenia,

• Typ złącza (np. M8x1),

• Stopień ochrony (np. IP67),

• Długość przewodu (np. 0,3 m, 2 m, 3 m),

• Materiał płaszcza przewodu (PUR, PVC).

Równie ważne jest bezpieczeństwo: część czujników posiada zabezpieczenie przed odwrotną polaryzacją czy zwarciem, co chroni je w razie błędnego podłączenia przewodów w rozdzielnicy. Wybrane modele są przewidziane do stref zagrożonych wybuchem (ATEX) i wymagają zastosowania odpowiednich separatorów iskrobezpiecznych. W takich wypadkach, aby nie ryzykować kolizji z normami BHP i bezpieczeństwa, warto ściśle przestrzegać wytycznych producenta i dyrektyw unijnych.

Warto też wspomnieć o ergonomii serwisowej: uchwyty i opaski ułatwiają szybkie usunięcie czujnika w razie konieczności wymiany lub modernizacji. Operator nie musi demontować całego siłownika, wystarczy poluzować jedną czy dwie śruby i przesunąć uchwyt. Takie rozwiązanie skraca przestoje i jest korzystne w środowiskach, gdzie każda minuta postoju linii produkcyjnej generuje koszty.

Czujniki i uchwyty czujników wykorzystywane do siłowników pneumatycznych MINI D12–D25 mają szerokie zastosowanie w przemyśle. Ich głównym zadaniem jest sygnalizacja położenia tłoka, co pozwala na precyzyjną kontrolę ruchu siłownika, zwiększa poziom automatyzacji i bezpieczeństwa procesów. Poniżej prezentujemy najważniejsze obszary, w których takie rozwiązania są niezbędne.

1. Automatyka linii produkcyjnych

Wielu producentów wykorzystuje siłowniki MINI do krótkich, szybkich ruchów w ramach procesów montażu, pakowania czy etykietowania. Czujniki pola magnetycznego instalowane w korpusie siłownika za pomocą dedykowanych uchwytów (np. opasek lub tulei) zapewniają informację zwrotną o pozycji tłoka. PLC (sterownik programowalny) używa tego sygnału do włączania kolejnych etapów procesu. Przykładem jest linia montażowa, gdzie siłownik dociska element, a czujnik potwierdza osiągnięcie pozycji końcowej, umożliwiając dalszą operację, np. przykręcenie śruby przez robota.

2. Bezpieczne zatrzymanie i wykrywanie krańcówek

W układach pneumatyki często wymagamy, by siłownik zatrzymał się w określonym momencie. Po wykryciu tłoka przez czujnik system może wyhamować ruch, włączyć zawór odcinający lub wysłać sygnał do sygnalizatora. Czujniki Balluff, instalowane we właściwym miejscu rowka siłownika (typu T, C czy trapezowego), pozwalają w sposób bezkontaktowy wykryć magnes w tłoku. Tego typu rozwiązanie jest nieporównanie bardziej niezawodne niż mechaniczne krańcówki, które ulegają zużyciu przy dużej liczbie cykli.

3. Regulacja położenia w czasie rzeczywistym

Choć siłowniki MINI nie są zwykle stosowane do sterowania w pętli zamkniętej (tak jak serwosiłowniki), to zdarzają się aplikacje, w których położenie tłoka trzeba korygować w trakcie ruchu. Czujniki założone w dwóch lub więcej punktach sygnalizują, kiedy tłok mija dane strefy, co umożliwia sterownikowi zmniejszenie prędkości, włączenie amortyzacji czy zapobiegnięcie kolizjom w maszynie wieloosiowej.

4. Maszyny pakujące i segment spożywczy

W maszynach do pakowania, takich jak flowpacki czy kartonownice, siłowniki MINI działają w rytmicznych cyklach, często w wysokiej wilgotności lub przy kontakcie z substancjami spożywczymi. Uchwyty czujników w wersji nierdzewnej lub pokryte powłokami antykorozyjnymi pozwalają na montaż czujników w trudnych warunkach bez obawy o ich rozregulowanie lub korozję. Następnie sama informacja od czujnika (PNP lub NPN, styk zwierny NO itp.) trafia do automatu sterującego, co przyspiesza przezbrojenie linii i zapewnia bezpieczeństwo pracy w obszarze, gdzie liczy się dokładność i higiena.

5. Systemy transportu wewnętrznego i logistyka

Przenośniki taśmowe, wózki AGV, windy towarowe – we wszystkich tych urządzeniach siłownik pneumatyczny nierzadko odpowiada za blokadę, podnoszenie rampy bądź opuszczanie zapadki. Czujniki pozwalają operatorowi lub sterownikowi sprawdzić, czy mechanizm jest właściwie zablokowany bądź otwarty, co zapobiega kolizjom paczek czy niekontrolowanemu zsuwaniu się ładunku. Uchwyty i opaski do siłowników z prowadnikiem (D25, D40, D50, D63, D80) pomagają stabilnie zainstalować czujniki w miejscach narażonych na wibracje lub duże obciążenia mechaniczne.

6. Robotyka i prototypowanie

W dziedzinie robotyki czy mechatroniki akademickiej, siłowniki MINI służą do lekkich manipulacji czy docisków. Czujniki zainstalowane w rowku T bądź w innym typie rowka, dają informację, w którym momencie ramię manipulatora osiągnęło zaprogramowaną pozycję. Dzięki temu algorytmy sterowania mogą szybko reagować, np. zmniejszając ciśnienie w siłowniku lub aktywując kolejny ruch. Uchwyty i opaski uproszczają montaż na korpusie siłownika, więc studenci i inżynierowie cenią sobie swobodę szybkiego przezbrajania projektów.

7. Kontrola pozycji w branży farmaceutycznej i chemicznej

W przemyśle farmaceutycznym i chemicznym kluczowe jest zachowanie wysokiej czystości i sterylności. Siłownik pneumatyczny, wyposażony w czujnik pola magnetycznego, pozwala precyzyjnie sterować dozownikami, mieszadłami czy zautomatyzowanymi zamknięciami reaktorów chemicznych. Wersje czujników z przewodami PUR są odporne na kontakt z różnymi substancjami, a sama obudowa czujnika bywa szczelna wg IP67, dzięki czemu mycie instalacji nie szkodzi elementowi. Z kolei opaski – np. 17.11Y9.01 – dopasowane do specificznych średnic, umożliwiają solidne zamocowanie czujnika bez wiercenia otworów w tulei siłownika.

8. Maszyny rolnicze i automatyka polowa

W pewnych systemach rolniczych – np. sortowniach owoców czy automatycznych siewnikach – siłowniki MINI wspierają procesy otwierania i zamykania zasuw, klap czy zapadek. Czujnik zainstalowany na siłowniku potwierdza, że klapa została prawidłowo zamknięta, co zapobiega np. rozsypaniu ziarna. W trudnych warunkach polowych liczy się odporność opaski i uchwytu na błoto, kurz i wilgoć, a także prostota w wymianie czujnika na nowy w przypadku uszkodzenia.

9. Kontrola stref niebezpiecznych

Niektóre aplikacje pneumatyczne wymagają, by siłownik przemieścił określony element z dala od strefy zagrożenia. Czujnik pola magnetycznego raportuje wtedy do sterownika, że siłownik jest w pozycji bezpiecznej, co zezwala na otwarcie drzwi ochronnych bądź wejście operatora. W branżach, w których liczą się normy bezpieczeństwa (np. EN ISO 13849-1), informacja z czujnika bywa kluczowa do logiki bezpieczeństwa. W zależności od wymogów można wybrać czujnik i uchwyt z wyższym IP, wzmocnionym kablem lub spełniający ATEX (jeśli pracujemy w strefie zagrożonej wybuchem).

2.10. Linie testowe i laboratoria

W laboratoriach testujących produkty, siłowniki pneumatyczne MINI pracują w krótkich cyklach, dociskając próbki czy wypełniając fiolki. Czujniki potwierdzają docisk właściwej siły lub sygnalizują punkt wycofania tłoka. Uchwyty i opaski – zwłaszcza te z drobnymi regulacjami – umożliwiają częste przesuwanie i dopasowanie czujnika do różnych warunków testowych. Dzięki temu laborant nie musi przeprojektowywać całego układu, wystarczy poluzować śrubę opaski i przesunąć czujnik o parę milimetrów.

Analizując powyższe przykłady, widać, że czujniki i uchwyty czujników do minisiłowników D12–D25 odgrywają ważną rolę w wielu sektorach gospodarki – od spożywczego i farmaceutycznego, poprzez motoryzacyjny i logistyczny, aż po edukację, laboratoria i rolnictwo. Ich główną zaletą jest łatwość integracji z siłownikiem (bez wiercenia dodatkowych otworów), wysoka dokładność detekcji pola magnetycznego, a także prosta konstrukcja, która ogranicza możliwość błędów montażowych.

Duże znaczenie ma też kompatybilność z różnymi rodzajami rowków (T, C, trapezowy) czy z różnymi przekrojami i prowadnikami. Producent – CPP PREMA – oferuje szeroki wybór opasek i uchwytów w zależności od średnicy siłownika i charakteru rowka, co pozwala obsłużyć większość standardowych konstrukcji. W praktyce użytkownik, znając średnicę siłownika (np. D20) i typ rowka (np. T), sięga po opaskę dedykowaną temu wariantowi i instaluje czujnik Balluff w rowku przy pomocy kompatybilnego uchwytu. Cała operacja bywa szybka i nie wymaga specjalistycznych maszyn.

Dane techniczne stanowią fundament przy doborze odpowiednich czujników i uchwytów czujników do siłowników pneumatycznych. W tym rozdziale zaprezentujemy najważniejsze parametry, na które trzeba zwrócić uwagę, aby zapewnić pełną zgodność akcesoriów z siłownikami MINI D12–D25 oraz bezpieczną, długotrwałą eksploatację układu pneumatycznego.

1. Typ rowka siłownika (T, C, trapezowy)

Nowoczesne siłowniki MINI często posiadają w tulei rowek w kształcie litery T lub C, w którym można zamocować czujnik pola magnetycznego. Niektóre starsze konstrukcje mają rowek trapezowy lub okrągły przekrój z opaską. CPP PREMA wyróżnia różne produkty:

• Czujniki do rowka typu T: np. BMF 235K-PS-C-2A z określonym napięciem roboczym (10–30 VDC) i prądem do 200 mA.

• Czujniki do rowka typu C: zbliżone parametry techniczne, lecz inny kształt obudowy.

• Czujniki do rowka trapezowego: często sprzedawane w zestawie z adapterem, pozwalającym wsunąć czujnik w niestandardowy przekrój tulei.

Dodatkowo w niektórych siłownikach SMI D12–D32 stosuje się tuleje okrągłe, wówczas montaż czujnika opiera się na specjalnym uchwycie lub opasce.

2. Funkcja przełączania i wyjście sygnałowe

Najpopularniejsze czujniki pola magnetycznego to:

• Styk zwierny (NO): Domyślnie otwarty, zamyka obwód po wykryciu magnesu.

• Wyjście PNP lub NPN: Oznacza sposób działania w logice prądowej (PNP – wyjście dodatnie, NPN – wyjście masy).

• Znamionowe napięcie robocze: Zwykle 24 V DC (zakres 10–30 V). Niektóre czujniki dopuszczają zasilanie AC/DC do 240 V, choć to rzadsze w przypadku siłowników MINI.

• Prąd obciążenia: np. do 100 mA lub 200 mA, co wystarcza do zasilenia diody sygnalizacyjnej bądź wejścia PLC.

3. Stopień ochrony IP i zakres temperatur

W przemyśle ceni się wysoką szczelność, często minimalny standard to IP67, co chroni czujnik przed pyłem i zanurzeniem w wodzie do pewnego poziomu. Niektóre modele oferują IP68 (odporność na zanurzenie ciągłe) czy IP69K (odporność na mycie ciśnieniowe). Zakres temperatur, typowy dla czujników do siłowników, to –25°C do +85°C, lecz istnieją warianty wysokotemperaturowe (np. +105°C). W strefach zagrożonych wybuchem (ATEX) stosuje się czujniki o specjalnej konstrukcji i z obniżonym napięciem zasilania (NAMUR).

4. Długość przewodu i rodzaj przyłącza

Długość przewodu potrafi sięgać od 0,3 m, poprzez 2 m, do nawet 6 m. Krótsze kable stosuje się, gdy czujnik znajduje się blisko szafy sterowniczej; dłuższe – w rozległych liniach produkcyjnych. Przewód może być PUR, PVC bądź inny, zależnie od odporności na media chemiczne i temperaturę.
Rodzaj przyłącza bywa różny:

• Kabel zakończony wolnymi końcami (BN, BK, BU),

• Złącze M8x1 – kątowe albo proste, co ułatwia serwis bez lutowania przewodów.

5. Parametry mechaniczne opasek i uchwytów

Opaski do uchwytu czujnika 17.11Y9.01 projektuje się pod konkretne średnice siłowników lub prowadników (D12–D16, D20–D25, D25–D80). Materiał (np. stal nierdzewna lub tworzywo sztuczne) gwarantuje, że opaska pewnie obejmuje tuleję, nie przesuwa się i nie pęka przy dokręcaniu. W tabelach zwykle widnieją wymiary szerokości taśmy (np. 5,5 mm) i grubości, a także dopuszczalne średnice siłownika w milimetrach.

6. Kompatybilność z siłownikami SMI, STI, STE

CPP PREMA oferuje siłowniki w różnych seriach, np. SMI (minisiłowniki ISO6432), STE (siłowniki okrągłe z rowkiem T), SKP (z rowkiem T trapezowym). Każdy z nich może wymagać innego profilu czujnika lub uchwytu. Dokumentacja zawiera tabelę, w której wierszowo zestawione są:

• Seria siłownika (SMI, SCN, STK, SDK, SKP),

• Średnica tłoka (D12, D16, D20, D25 itd.),

• Numer zamówieniowy właściwego uchwytu.

Takie informacje pozwalają na bezbłędne wytypowanie akcesorium.

7. Maksymalne natężenie prądu i napięcie zasilania

Czujniki typu T od Balluff najczęściej pracują w zakresie 10–30 V DC, przy prądzie do 100–200 mA. Wersje kontaktoronowe (reed) mogą mieć szerszy zakres (np. do 240 VAC), ale też niższy prąd przełączania (128 mA, 86 mA). Należy sprawdzić, czy sterownik PLC nie przekracza tych wartości. Niektóre czujniki mają diodę sygnalizacyjną LED, zwiększającą pobór prądu o kilka–kilkanaście mA.

8. Zabezpieczenie przed odwrotną polaryzacją i zwarciem

W automatyce przemysłowej ważne jest, by czujnik nie uległ natychmiastowemu uszkodzeniu przy błędnym podłączeniu przewodów. Producenci, tacy jak Balluff, stosują wewnętrzne diody czy rezystory ograniczające, co zapewnia:

• Ochronę przed odwrotną polaryzacją (podłączenie + do minusa i vice versa),

• Ochronę przed zwarciem (krótkotrwałe zwarcie nie niszczy czujnika).

Bez tych funkcji w razie pomyłki instalatora czujnik zostałby uszkodzony.

9. Wymiary fizyczne czujników

Typowy czujnik do rowka T lub C ma długość 20–30 mm, szerokość 5–6 mm i grubość zaledwie 2–3 mm. Dzięki temu można schować go w rowku tulei siłownika bez wystawania ponad powierzchnię. Wersje z zewnętrznymi mocowaniami (np. uchwytem trapezowym) będą nieco wyższe czy dłuższe. Warto zwrócić uwagę na minimalny promień gięcia przewodu, by wąski rowek nie uszkodził kabla.

10. Maksymalny moment dokręcania

W przypadku mocowania czujnika w rowku (np. za pomocą śruby M2), producenci określają dopuszczalny moment (np. 0,35 Nm). Przekroczenie może zerwać gwint w korpusie siłownika lub obudowie czujnika. W opaskach do uchwytu 17.11Y9.01 moment dokręcania opaski bywa niewielki, by jej nie zerwać i nie odkształcić.

11. Przykładowe numery katalogowe

• 17.1000.01 – adapter do rowka trapezowego (w zestawie z czujnikiem typu T).

• 17.10C4.01 – czujnik do rowka T, styk zwierny NO, PNP, 0,3 m przewodu.

• 17.10AR.01 – czujnik do rowka T, 2 m przewodu, IP67, prąd roboczy 200 mA.

• 17.11Y9.01 – opaska do uchwytu czujnika dla siłowników miniserii SMI.

W tej sekcji skupimy się na materiałach, z jakich wykonane są czujniki pola magnetycznego, uchwyty i opaski dedykowane do siłowników pneumatycznych MINI D12–D25. Dobra znajomość właściwości materiałów pozwala lepiej zrozumieć ich odporność na korozję, temperaturę, ścieranie czy środki chemiczne, co przekłada się na wydajność i długowieczność systemu.

1. Tworzywa sztuczne w czujnikach

Obudowy czujników pola magnetycznego (np. Balluff) często wykonuje się z wytrzymałych tworzyw sztucznych, takich jak PBT, PA66 czy ABS. Wiele modeli ma płaszcz przewodu z PUR (poliuretan) lub PVC, aby zapewnić elastyczność i odporność na oleje, smary lub wilgoć. Tworzywa te są lekkie, a jednocześnie mogą osiągać wysokie klasy szczelności (IP67, IP68), co chroni wnętrze czujnika przed pyłem i wodą.

2. Stal nierdzewna i stopowe

W niektórych czujnikach kluczowe części mechaniczne (np. tuleja zaciskowa) wykonuje się ze stali nierdzewnej, co minimalizuje ryzyko korozji w przemyśle spożywczym czy farmaceutycznym. Zdarzają się też elementy stykające się z rowkiem siłownika – śruby M2, M3 – w wersji A2 lub A4 (stal nierdzewna kwasoodporna), by uniknąć zapieczenia w środowisku wilgotnym.

3. Aluminium w opaskach

Niektóre opaski lub uchwyty czujników mogą być wykonane z anodowanego aluminium. Taki materiał jest lekki, ma dobrą odporność na korozję (dzięki warstwie tlenku w procesie anodowania), a także wystarczającą sztywność dla siłowników o średnicy D12–D25. Aluminium przewodzi ciepło znacznie szybciej niż stal, co w niektórych aplikacjach pozwala uniknąć przegrzania czujnika.

4. Stal węglowa w uchwytach i opaskach

Często w akcesoriach mechanicznych stawia się na stal węglową (np. S235 lub C45). Aby zwiększyć odporność na korozję, stosuje się ocynk galwaniczny, ewentualnie malowanie proszkowe. Takie rozwiązanie wystarcza w większości środowisk, gdzie nie ma intensywnego kontaktu z substancjami agresywnymi. Stal węglowa jest też tańsza od nierdzewnej, co bywa atutem w aplikacjach, gdzie wysoka odporność nie jest priorytetem.

5. Tworzywa elastomerowe w elementach mocujących

W niektórych opaskach pojawiają się komponenty elastomerowe (np. gumowe wkładki lub uszczelki), które poprawiają stabilność montażu, niwelują drgania i chronią korpus siłownika przed zarysowaniem. Bywa, że to drobne detale, ale bardzo przydatne w praktyce.

6. Przewody PUR i PVC

Przewody w czujnikach muszą być odporne na zginanie, ścieranie i temperatury w zakresie –25°C do +85°C (a czasem do +105°C w specjalnych wersjach). PUR (poliuretan) jest miękki, odporny na oleje i doskonale sprawdza się w aplikacjach ruchomych. PVC (polichlorek winylu) bywa tańszy, jednak mniej odporny mechanicznie i mniej elastyczny w niskich temperaturach. Producent często określa promień gięcia, by użytkownik nie uszkodził przewodu przy prowadzeniu go w rowku.

7. Zabezpieczenia antykorozyjne

Ocynk ogniowy gwarantuje warstwę cynku grubszą (40–80 µm) niż ocynk galwaniczny (~5–25 µm). W efekcie jest bardziej wytrzymały w trudnych warunkach zewnętrznych, ale tworzy też nieco chropowatą powierzchnię, co może utrudniać regulację uchwytu w rowku. Malowanie proszkowe daje gładką, trwałą powłokę, lecz na ostro zakończonych krawędziach może się szybciej wycierać.

8. Wpływ temperatur i środków chemicznych

Wysoka temperatura (powyżej +85°C) może zmiękczać powłokę PUR, a tworzywo obudowy czujnika może się odkształcać. Stąd niektóre czujniki oferują wersje do +105°C, ale kosztują więcej. Gdy występują substancje agresywne (kwasy, rozpuszczalniki organiczne), preferuje się stal nierdzewną lub teflonowane tworzywa. Warto przed zakupem zweryfikować specyfikację chemiczną środowiska pracy, by nie doszło do szybkiej degradacji materiałów.

9. Wytyczne producenta dotyczące montażu

W kartach katalogowych CPP PREMA można znaleźć wskazówki, jak dobierać materiały do warunków środowiskowych:

• Wilgotność powyżej 80%: lepiej aluminium anodowane lub stal nierdzewna, ewentualnie ocynk.

• Kontakt z wodą morską: preferowana stal A4 (316L) lub specjalne stopy antykorozyjne.

• Zakres temperatur –25°C do +85°C: standardowe tworzywa i kable PUR są wystarczające.

• Zagrożenie iskrami: strefa ATEX wymaga czujników w specjalnym wykonaniu i czasem miedzianych opasek bądź minimalizowania tarcia.

10. Prosty serwis i wymienność

Stosowanie standardowych materiałów, takich jak stal węglowa ocynkowana czy nierdzewna, sprawia, że w razie uszkodzenia opaski czy uchwytu operator łatwo zdobędzie zamiennik. W efekcie mamy większą pewność, że cała linia produkcyjna nie zatrzyma się na długi czas z powodu nietypowego elementu wykonanego z egzotycznego stopu. Również serwisanci doceniają uniwersalność i prostotę konstrukcji – wystarczy klucz, by wymienić opaskę bądź uchwyt.

11. Innowacje w tworzywach

Na rynku pojawiają się coraz częściej kompozyty polimerowe, wzmacniane włóknem węglowym czy szklanym. Potencjalnie mogłyby zastąpić dotychczasowe metale w akcesoriach do siłowników MINI, dając jeszcze niższą masę i wysoką odporność. Obecnie jednak większość oferty standardowej skupia się na sprawdzonych metalach i tworzywach termoplastycznych, które gwarantują powtarzalność produkcji i możliwość pracy w stosunkowo szerokim zakresie warunków.

Poprawny montaż czujników pola magnetycznego i ich uchwytów w siłownikach pneumatycznych MINI D12–D25 to klucz do prawidłowej detekcji położenia tłoka oraz bezpiecznej eksploatacji układu. Poniżej przedstawiam szczegółową instrukcję, uwzględniającą krótkie zdania i stronę czynną, by ułatwić jej przyswojenie i realizację.

1. Przygotowanie narzędzi i otoczenia

1. Wyłącz zasilanie powietrza do siłownika – upewnij się, że nie występuje ciśnienie.

2. Oczyść rowek w siłowniku lub powierzchnię, gdzie zamontujesz uchwyt (usuń pył, smar, resztki opiłków).

3. Zbierz niezbędne elementy: czujnik pola magnetycznego z przewodem, uchwyt bądź opaskę, śruby montażowe, klucz imbusowy (np. M2, M3) i ewentualnie wkrętak krzyżowy, jeśli producent tak przewidział.

2. Montaż czujnika w rowku T, C lub trapezowym

1. Wybierz właściwy adapter (jeśli rowek jest trapezowy i czujnik typu T wymaga przejściówki).

2. Wsuwaj czujnik delikatnie wzdłuż rowka. Zwracaj uwagę, by przewód nie uległ zagięciu poniżej dopuszczalnego promienia gięcia (np. 10 mm).

3. Wyreguluj położenie: Przesuń czujnik wzdłuż rowka na wysokość, w której tłok z magnesem ma go aktywować (np. położenie krańcowe).

4. Dokręć śrubę blokującą z wyczuciem – zazwyczaj moment nie przekracza 0,3–0,5 Nm dla śrub M2 lub M3. Zbyt mocne dokręcenie może uszkodzić rowek siłownika lub obudowę czujnika.

5. Zabezpiecz kabel: Poprowadź go wzdłuż siłownika, zamocuj w uchwytach kablowych lub spinkach, by nie został uszkodzony przy ruchu.

3. Montaż uchwytu czujnika do minisiłownika SMI z opaską

1. Wybierz właściwą opaskę do średnicy siłownika (np. 17.11Y9.01 do D12–D16, inna do D20–D25).

2. Umieść opaskę wokół tulei siłownika. W niektórych wersjach jest to pasek metalowy z śrubą dociskową, w innych klamra zaciskowa z tworzywa.

3. Załóż uchwyt: Przeznaczone na to mocowanie (np. rowek w uchwycie) dopasuj do opaski i wsuń lub przykręć śrubami.

4. Włóż czujnik w uchwyt, dopasuj jego wysokość i kąt. Sprawdź, czy magnes w tłoku przebiega we właściwej linii wykrywania.

5. Dokręć śruby mocujące (zwykle klucz imbus M2, M3). Nie używaj nadmiernej siły, by nie uszkodzić gwintów lub tworzywa.

4. Podłączenie elektryczne

1. Zidentyfikuj przewody: BN (brązowy) to +24 V DC, BK (czarny) to sygnał wyjścia, BU (niebieski) to masa (0 V). Sprawdź dokumentację, bo kolory mogą się różnić.

2. Zastosuj wtyczkę M8x1 (jeśli czujnik ma takie przyłącze) lub podłącz kable do listwy zaciskowej w szafie sterowniczej.

3. Sprawdź polaryzację: BN do +24 V, BK do wejścia sterownika (lub obwodu), BU do 0 V.

4. Zastosuj ewentualnie rezystor, jeśli producent czujnika (np. w wersji NAMUR) wymaga go do ograniczenia prądu.

5. Upewnij się, że jest zabezpieczenie przed zwarciem i odwrotną polaryzacją, jeśli czujnik to oferuje.

5. Test działania

1. Zasil układ: Włącz napięcie 24 V DC (lub inne zgodne z dokumentacją).

2. Ręcznie przesuwaj tłok siłownika (o ile możliwe). Sprawdzaj, czy LED na czujniku się zapala w pozycji pożądanej.

3. Sprawdź reakcję sterownika: W systemie PLC powinien pojawić się sygnał wejścia logicznego (np. I0.0 = 1), gdy czujnik wykryje magnes.

4. Wyreguluj czujnik, jeśli punkt detekcji nie jest właściwy. Poluzuj śrubkę i przesuń czujnik w rowku o milimetr, po czym ponownie dokręć.

6. Kalibracja i weryfikacja położenia

1. Ustaw docelowe położenie krańcowe siłownika.

2. Przytrzymaj tłok w tej pozycji (np. blokadą ciśnieniową).

3. Przesuń czujnik tak, by LED świecił się przy tym położeniu. Dokręć śrubkę.

4. Przetestuj działanie w kilku cyklach, upewniając się, że w 100% przypadków czujnik reaguje powtarzalnie.

7. Uwagi dotyczące strefy ATEX

W przypadku stref zagrożonych wybuchem, wybrane czujniki (NAMUR) wymagają separatora iskrobezpiecznego (np. 17.104P.02*). Montaż musi być zgodny z dyrektywami ATEX i dokumentacją producenta. Należy przestrzegać minimalnej odległości od ścianek, unikać iskrzenia mechanicznego i stosować wyłącznie zatwierdzone narzędzia.

8. Częste błędy montażowe

• Przekręcenie śrub w rowku, skutkujące uszkodzeniem gwintu.

• Zbyt duże dociśnięcie opaski, powodujące odkształcenie tulei siłownika lub wręcz pęknięcie tworzywa.

• Pomyłka w kablach: BN do 0 V zamiast +24 V, co może uszkodzić czujnik.

• Brak sprawdzenia promienia gięcia przewodu – skutkuje pęknięciem izolacji.

9. Konserwacja i serwis

1. Czyszczenie: Usuwaj kurz i smary z rowka siłownika i z czujnika. Unikaj agresywnych rozpuszczalników, jeśli obudowa jest z tworzywa.

2. Kontrola dokręcenia: Co jakiś czas sprawdzaj, czy śrubki nie uległy rozluźnieniu z powodu wibracji.

3. Wymiana czujnika: W razie awarii możesz szybko wyjąć go z rowka (lub opaski), bez demontażu całego siłownika. Pamiętaj o odłączeniu zasilania i uwolnieniu ciśnienia.

10. Diagnostyka problemów

• Brak sygnału z czujnika: Sprawdź, czy LED się zapala. Jeśli nie, sprawdź zasilanie i polaryzację. Może też być za duża odległość do magnesu.

• Fałszywe wskazania: Być może czujnik jest zbyt blisko silnego pola elektromagnetycznego. Spróbuj zmienić prowadzenie kabli bądź użyć innego miejsca montażu.

• Przerywana praca: Możliwe, że kabel jest uszkodzony mechanicznie. Sprawdź ciągłość przewodów i ostre krawędzie rowka.

11. Dostosowanie do nietypowych średnic

Choć kategoria dotyczy D12–D25, istnieją opaski i uchwyty do D32, a nawet D40–D80. Jeśli siłownik w maszynie jest spoza standardowego zakresu, sprawdź, czy producent oferuje powiększony uchwyt lub dedykowany adapter. Nie zaleca się improwizacji, takiej jak docinanie opaski na siłę czy nawierty w obudowie czujnika.

Poniżej przedstawiam listę najczęściej zadawanych pytań (FAQ), dotyczących czujników i uchwytów czujników do siłowników pneumatycznych MINI D12–D25, wraz z zwięzłymi odpowiedziami w krótkich zdaniach i stronie czynnej.

1. Czy te czujniki działają tylko z siłownikami marki CPP PREMA?

Nie. Czujniki i uchwyty projektuje się tak, aby pasowały do standardu ISO6432 (siłowniki MINI D12–D25). Możesz je z powodzeniem używać w siłownikach innych producentów, jeśli parametry rowka i położenie magnesu w tłoku są zbieżne ze specyfikacją czujnika.

2. W jaki sposób wybrać uchwyt do mojego siłownika?

Sprawdź w dokumentacji, jaki masz typ rowka (T, C, trapezowy, okrągły). Ustal średnicę siłownika (D12, D16, D20, D25) lub średnicę prowadnika. W zależności od tego użyj uchwytu typu 17.11Y9.01 (opaska) bądź tulei okrągłej do SMI. Pomoże Ci w tym tabela kompatybilności.

3. Czy mogę skrócić przewód w czujniku do rowka T, jeśli jest za długi?

Tak, o ile nie obniża to szczelności (np. nie rozbierasz obudowy, tylko odcinasz i poprawnie zarabiasz żyły). Upewnij się, że zachowasz właściwą polaryzację i nie uszkodzisz ekranu. Zalecane jest sprawdzenie, czy producent akceptuje takie modyfikacje w kontekście gwarancji.

4. Czy czujnik może sygnalizować więcej niż jedną pozycję?

Zwykle czujnik pola magnetycznego reaguje na obecność magnesu w dość wąskim obszarze. Jeśli potrzebujesz sygnałów z kilku pozycji, zamontuj kilka czujników w odpowiednich miejscach rowka lub użyj czujnika analogowego (jeśli dostępny).

5. Czy jest wersja wysokotemperaturowa tych czujników?

Tak, np. niektóre modele Balluff sięgają +105°C. Musisz jednak sprawdzić w katalogu, czy dany numer (17.10AU.02 itp.) ma parametry do wyższej temperatury. Standardowe wersje zwykle pracują do +85°C.

6. Jak uniknąć uszkodzeń czujnika podczas mycia maszyn?

Stosuj czujniki z wysokim stopniem IP (np. IP67 lub IP69K). Upewnij się, że łączenia przewodów są szczelne (złącze M8 ma wkręconą nakrętkę, a kabel nie ma uszkodzonej izolacji). Nie kieruj strumienia myjki prostopadle w szczeliny rowka.

7. Czy opaski i uchwyty można mocno dociągnąć, by czujnik się nie przesuwał?

Tak, ale warto zachować umiar. Nadmierna siła dokręcania może odkształcić element. Producent zwykle sugeruje maksymalny moment, np. 0,5–1 Nm. Zastosowanie klucza dynamometrycznego bywa wskazane w precyzyjnych aplikacjach.

8. Czy sygnalizacja LED zawsze jest w czujniku?

Często tak, lecz nie każdy model je posiada. Niektóre wersje do stref ATEX lub w wykonaniu minimalnym (NAMUR) mogą być bez diody, aby ograniczyć prąd i uniknąć iskrzenia. Sprawdź opis (Wskaźnik działania: tak / nie).

9. Czy uchwyty do D12–D32 sprawdzą się w siłowniku D10?

Najprawdopodobniej nie, bo D10 nie jest standardem w ISO6432 i nie ma pewności, że rowek czy średnica będą zbieżne z parametrami opaski. Sugerujemy poszukać akcesoriów dedykowanych mniejszemu siłownikowi.

10. Jakie przewody stosuje się w czujnikach do stref zagrożonych wybuchem?

Zwykle PVC lub PUR o długości 6 m, spełniające normy iskrobezpieczne. Często taki czujnik ma niskie napięcie (max 13,2 V) i minimalny prąd. Producent zaleca połączenie z separatorem iskrobezpiecznym 17.104P.02*.

11. Czy mogę używać jednego czujnika do siłowników D12 i D25?

W teorii tak, jeżeli rowek i średnica korpusu obsługują ten sam typ uchwytu. Jeżeli rowek T jest identyczny dla D12 i D25 w Twoich siłownikach, wystarczy ten sam czujnik i opaska. Sprawdź, czy magnes w tłoku ma wystarczającą siłę, by wzbudzać czujnik z jednakową skutecznością.

12. Czy dostępne są czujniki analogowe do siłowników MINI?

Rzadko. Zazwyczaj w siłownikach MINI stawia się na czujniki dwustanowe. Istnieją rozwiązania analogowe (4–20 mA czy 0–10 V) w większych siłownikach z dłuższym skokiem, ale w standardzie D12–D25 dominują reed lub Hall-effect z sygnałem cyfrowym.

13. Jak często wymienia się czujniki?

Przy normalnej eksploatacji i właściwej ochronie przewodu (bez gwałtownych zgięć) czujnik może pracować wiele lat. Wymiany dokonuje się zazwyczaj po uszkodzeniu mechanicznym, przetarciu przewodu czy w razie zalania wodą wbrew specyfikacji.

14. Czy wystarczy jeden czujnik w siłowniku, by sterować ruchem w pełnym zakresie?

Zwykle potrzeba dwóch lub więcej. Jeden sygnalizuje położenie wyjściowe (np. schowany tłok), drugi – położenie krańcowe (wysunięty tłok). W bardziej zaawansowanych układach możliwe jest dodanie dodatkowych czujników do detekcji pozycji pośrednich.

15. Jak sprawdzić, czy czujnik wykrywa magnes poprawnie?

Po podaniu zasilania, przesuwaj tłok siłownika. Obserwuj diodę LED (jeśli występuje) i sygnał na wejściu sterownika. Jeśli LED zapala się równo w tym samym punkcie co we wcześniejszych cyklach, czujnik działa stabilnie.

16. Czy łamliwy kabel sygnalizuje wadę fabryczną?

Jeśli kabel został zgięty poniżej minimalnego promienia (np. 8 mm dla PUR) lub wielokrotnie obrócony o 180° w małej przestrzeni, może dojść do pęknięcia izolacji. Producent nie ponosi odpowiedzialności za uszkodzenia wynikłe z nieprawidłowej instalacji. Zawsze należy przestrzegać wytycznych co do gięcia przewodu.

17. Czy można zainstalować czujnik w rowku, w którym jest smar czy olej?

Tak, o ile smar nie reaguje chemicznie z obudową czujnika. Wskazane jest jednak usunięcie nadmiaru smaru z rowka, aby zapewnić pewne mocowanie i uniknąć wyślizgnięcia się czujnika przy wibracjach.

18. Jak radzić sobie z zakłóceniami elektromagnetycznymi?

Długie przewody narażone są na indukowanie zakłóceń. Stosuj kable ekranowane, prowadź je z dala od kabli zasilania silników. Opcjonalnie użyj filtrów RC w sterowniku. Czujniki Balluff i inne renomowane firmy często mają wbudowane układy ograniczające zakłócenia, lecz w silnie elektromagnetycznym środowisku może to być niewystarczające, jeśli zabraknie podstawowych praktyk EMC.