Vakuumska tehnika je v nenehnem razvoju, vakuumski generatorji pa predstavljajo pomembno področje v študijah sistema stisnjenega zraka. Sama definicija koncepta vakuuma je že od antičnih časov vzbujala zanimanje najbolj genialnih umov, današnja tehnologija pa se dnevno uporablja v več industrijskih sektorjih.
Kaj so vakuumski generatorji?
Vakuumski generatorji so naprave, ki uporabljajo stisnjen zrak, da zagotavljajo potreben vakuum. Tako ustvarijo raven vakuuma, ki je potrebna za naloge ravnanja s predmeti. Te naprave ustvarjajo vakuum bodisi pnevmatsko (ejektorji) s stisnjenim zrakom, bodisi električno z uporabo potisne črpalke (črpalke, puhala). Električne generatorje pogosto imenujemo vakuumske črpalke.
Vrste vakuumskih generatorjev in glavne razlike med njimi
Vakuumske generatorje torej na splošno delimo na pnevmatske vakuumske generatorje in električne vakuumske generatorje (vakuumske črpalke).
Pnevmatski vakuumski generator
Pnevmatski vakuumski generatorji, znani tudi kot vakuumski ejektorji, uporabljajo šobo za ustvarjanje vakuuma. Glede na število parov šob jih delimo na enostopenjske, večstopenjske in kompaktne vakuumske generatorje. Slednji hitro ustvarijo vakuum in imajo kratke ciklične čase, zato so primerni, če aplikacija zahteva kratke in hitre cikle.
Vakuumski generatorji se pogosto uporabljajo v povezavi z vakuumskimi priseski. Zahvaljujoč preprosti in kompaktni zasnovi jih je mogoče integrirati neposredno v sistem blizu vakuumskih priseskov. Vakuumski prisesek je povezan z izhodom vakuumskega generatorja in je tisto, kar je pritrjeno na predmet, ki se obdeluje.
Vakuumski generatorji se večinoma uporabljajo v skoraj vseh panogah pri robotih, ki so namenjeni »Pick-and-place« operacijam, torej opravilom, pri katerih robot prime nek objekt na izhodiščni točki, ga po programirani poti prenese do ciljne točke in tam odloži. Tipična področja uporabe segajo v avtomobilsko in navtično industrijo, živilski sektor (embalaža hrane) itd.
Električni vakuumski generator (vakuumska črpalka)
Vakuumske črpalke lahko po potrebi ustvarijo zelo visoke stopnje sesanja in visoke ravni vakuuma. Ker se vakuum ustvari z električnim motorjem, so primerni za aplikacije, kjer stisnjen zrak ni na voljo ali če so potrebne zelo visoke sesalne zmogljivosti. Tipično področje uporabe predstavljajo npr. stroji za pakiranje.
Prednosti in slabosti vakuumskih generatorjev
Vakuumski generatorji imajo nekaj jasnih prednosti pred vakuumskimi črpalkami. Poleg namestitve blizu aplikacije ter hitrega ustvarjanja vakuuma, tudi ni gibljivih delov, kar ima za posledico nizko obrabo in vzdrževanje. Prav tako se pri obratovanju ne proizvaja toplota. Vse to predstavlja relativno nizko začetno naložbo. Imajo pa tudi nekaj pomanjkljivosti. Na lokaciji mora biti na voljo stisnjen zrak. Poleg tega je stisnjen zrak relativno drag, kar dolgoročno poveča skupne stroške.
Glavne prednosti vakuumskih črpalk so v tem, da lahko ustvarijo zelo visok vakuum v kombinaciji z visoko evakuacijsko prostornino. Poleg tega se lahko ena vakuumska črpalka uporablja kot osrednja lokacija za ustvarjanje vakuuma za več lokacij. Na splošno zahtevajo malo vzdrževanja, sistem stisnjenega zraka pa ni potreben. Pomanjkljivosti se kažejo v tem, da so manj preprosti od vakuumskih generatorjev, večjih dimenzij ter z višjo začetno naložbo.
Kriterij izbora
Obstajajo številni dejavniki, ki jih je treba upoštevati, preden se te naprave namestijo v sistem. Dejstvo je, da obstaja zelo velika populacija vakuumskih generatorjev, ki jih industrija uspešno uporablja, število instalacij pa raste. Aplikacije segajo od “pick & place” operacij, do ekstrakcije hlapov in ravnanja z razsutim materialom. Pred namestitvijo teh naprav je treba upoštevati dve splošni vprašanji: učinkovitost in ustreznost.