Пневмоцилиндры с магнитным штоком: принцип работы и сферы применения
Пневмоцилиндр с магнитным штоком выглядит как обычный, но внутри поршня спрятано магнитное кольцо. Когда поршень двигается, магнитное поле проходит через стенку гильзы, а снаружи его улавливает датчик положения. Получается надёжная и простая магнитная передача сигнала без механического контакта и проводов внутри корпуса. Мы видим точку срабатывания на каждом конце хода или в заданной зоне и используем её для логики ПЛК, подсчёта циклов и синхронизации механизмов.
За счёт бесконтактного принципа датчики не страдают от износа, а монтаж сводится к установке в продольные пазы корпуса. Важно понимать, что термин «магнитный шток» в обиходе часто означает магнит на поршне: сам шток обычный, а поле создаёт именно вставка в поршне.
Как работает магнитная передача сигнала
Магнитное поле поршня пересекает стенку алюминиевой или латунной гильзы и активирует чувствительный элемент в корпусе датчика. У геркономых моделей замыкаются контакты в стеклянной колбе, у электронных с эффектом Холла меняется сигнал полупроводникового сенсора. Порог срабатывания фиксированный или регулируемый с винтом. Поскольку читаем магнит сквозь стенку, толщина и материал гильзы важны: чем толще металл или ближе сталь, тем ниже дальность и тем точнее нужна установка.
Для стабильной работы мы выставляем датчик в зоне уверенного поля и проверяем гистерезис: он нужен, чтобы контакт не «дребезжал» при микровибрациях. На скоростных приложениях полезно контролировать время отклика и правильно прокладывать кабель, чтобы помехи не попадали в входы ПЛК.
Совместимость с датчиками
Совместимость определяется стандартом паза на корпусе цилиндра, чувствительностью к магниту конкретной серии и электрическим интерфейсом. Ниже собрали типовые варианты и когда их уместно выбирать.
- Герконовые датчики - простые, энергонезависимые, подходят для большинства задач, устойчивы к ЭМИ, но чувствительнее к вибрациям и имеют ограниченный ресурс при частых переключениях.
- Электронные датчики Холла - быстрые, с малым дребезгом, выпускаются с выходами PNP/NPN, иногда с индикатором и регулировкой чувствительности, хорошо работают на высоких частотах.
- Датчики для взрывоопасных зон - исполнение NAMUR или через барьеры искробезопасности, ставим там, где нужна EX-защита и строгие сертификаты.
- Форм-факторы под пазы - Т-паз и С-паз для компактных и стандартных серий, а также хомуты для круглых гильз; важно не смешивать крепёж разных систем.
- Электрика - 2-проводные и 3-проводные версии, питание обычно 10-30 В DC; проверяем совместимость с входами контроллера и типом логики.
Ограничения по среде и температуре
Несмотря на универсальность, у магнитных систем есть объективные границы. Температура влияет и на датчик, и на сам магнит: неодиимовые вставки плохо переносят перегрев, поэтому в районе высоких температур мы подбираем специальные серии с термостойкими материалами. При глубоких минусах вязкость смазки растёт, а уплотнения дубеют, это влияет на повторяемость срабатываний и на ресурс.
Сильные внешние магнитные поля способны смещать пороги. Это актуально рядом с электродвигателями, соленоидами и сварочным оборудованием. В таких местах мы уводим трассы кабелей, экранируем датчики и дополнительно проверяем стабильность на разогретой машине.
Агрессивные среды и мойка под давлением требуют повышенной защиты корпуса датчика и коннектора, а также правильного выбора материала гильзы. Для пищевых производств и моечных зон используем кабели с герметичными вводами и класс защиты не ниже IP67, иногда IP69K. При контакте с химией подбираем эластомеры и покрытия, совместимые с реагентами.
Где такие цилиндры особенно уместны
Магнитный контроль удобен в захватах роботов, на узлах позиционирования и на конвейерной автоматике, где нужно подтверждать крайние положения и считать циклы. В прессовых и фиксационных механизмах датчики помогают подтверждать прижим, а в упаковке и сортировке - синхронизировать движение с датчиками изделия. В станочной оснастке удобны компактные серии с Т-пазом и механической защитой датчика от стружки.
Монтаж и настройка без сюрпризов
Мы начинаем с выбора корпуса с нужным пазом, затем устанавливаем датчик в зоне устойчивого поля и фиксируем его так, чтобы кабель не тянул его при перемещении. После этого задаём точку срабатывания на «тёплой» машине, проверяем повторяемость на серии циклов и сохраняем положение меткой. Если рядом присутствует вибрация, используем фиксаторы винтов и кабель-каналы, чтобы исключить смещение.
Заказать пневмоцилиндры с магнитным штоком и датчики под задачу
Подберём цилиндры и совместимые датчики под ваши пазы, среду и температуру, настроим точки срабатывания и проверим стабильность на реальной скорости. Свяжитесь с нами - пришлите тип цилиндра, ход, давление и условия эксплуатации, и мы предложим 2-3 готовых решения с ценой и сроками. Готовы купить сейчас - загляните в каталог и оставьте заявку, наши инженеры помогут внедрить систему без простоев.