Paineilma­sylinteri

Paineilmasylinteri eli pneumatiikkasylinteri tekee suoraviivaisen liikkeen: mäntä ja männänvarsi liikkuvat, kun paineilmaa johdetaan männän toiselle puolelle ja toinen puoli päästetään poistoon.

Kaksitoiminen ja yksitoiminen

Kaksitoimisessa sylinterissä on kaksi liitäntää, ja se liikkuu paineilmalla molempiin suuntiin. Ulostyöntävä voima on suurempi kuin paluuvoima, koska männänvarren puolella pinta-ala on pienempi. Esimerkiksi 32 mm:n ISO-sylinterissä 6 baarin paineella voimat ovat noin 480 N ulos ja 415 N sisään.

Yksitoiminen sylinteri työntää paineilmalla ja palaa jousen voimalla. Jousivoima on pieni: esimerkiksi 32 mm:n yksitoimisen sylinterin jousi palauttaa 30 N:n voimalla, kun paineilma työntää 6 baarissa noin 440 N:n voimalla. Yksitoimista sylinteriä ohjataan 3/2-venttiilillä.

Ohjaus 5/2-venttiilillä

Kaksitoimisen sylinterin liitännät kytketään 5/2-venttiilin työportteihin 2 ja 4. Jousipalautteisella venttiilillä sylinterillä on lepoasento: kun kelassa ei ole jännitettä, ilma menee porttiin 2, ja kun kela saa jännitteen, porttiin 4. Kumpaan päähän portit kytketään, ratkaisee, onko lepoasento sisällä vai ulkona. Kaksikelainen venttiili jättää sylinterin viimeksi ohjattuun asentoon.

Asentoanturit

Asentoantureita varten sylinterin männässä on magneetti. Sylinterin kylkeen, yleensä uraan, kiinnitetään asentoanturit, jotka tunnistavat magneetin rungon läpi. Kun mäntä on anturin kohdalla, anturin lähtö on päällä ja sen merkkivalo palaa. PLC saa näin tiedon päätyasennosta, ja askelketju etenee vasta, kun liike on valmis.

• Reed-anturi. Magneetti sulkee anturin sisällä olevan koskettimen. Reed-anturi toimii sekä vaihto- että tasajännitteellä, eikä siinä kulje vuotovirtaa auki ollessaan.
• Elektroninen anturi. Mittaa magneettikenttää ilman kosketinta. Se on usein PNP-lähtöinen kolmijohdinanturi, mutta myös kaksijohtimisia on.

Kaksijohdinanturi saa käyttöjännitteensä samoista johtimista, joita pitkin se kytkee tulon. Elektronisessa kaksijohdinanturissa on siksi muutaman voltin jännitehäviö ja pieni vuotovirta myös auki ollessaan. Jos kaksi tällaista anturia kytketään sarjaan, tulon jännite voi jäädä liian pieneksi.

Nopeuden säätö

Sylinterin nopeutta säädetään kuristus-takaiskuventtiilillä, joka voidaan kiertää suoraan sylinterin liitäntään. Ilma pääsee sylinteriin vapaasti takaiskuventtiilin kautta, ja sylinteristä poistuvaa ilmaa kuristetaan säätöruuvilla. Kumpaankin liitäntään tulee oma venttiili, joten molempien suuntien nopeutta voi säätää erikseen.