V posledních týdnech se pozornost opět zaměřila na lineární aktuátory, a to ze dvou opačných směrů. Dne 26. září 2026 informoval odborný tisk o rozšíření řady CQE společnosti SMC – kompaktních pneumatických válcích s polygonálním pístem, které při stejných zástavbových rozměrech slibují teoretickou sílu až 1,5krát vyšší než válce CQ2. Dne 10. října tentýž zdroj informoval o třetí generaci elektrických válců LM3S společnosti SEW-Eurodrive, kterou výrobce představil v květnu 2026.
Kompaktní pneumatický válec pracující při nižším tlaku a elektrický válec se servomotorem odpovídají na stejnou otázku: jak spolehlivě, opakovatelně a hospodárně přesouvat náklad po přímce? V tomto průvodci se podíváme na to, jak obě řešení fungují, kde je každé z nich vhodnější a které součásti je třeba posuzovat společně s aktuátorem.
Co bylo oznámeno
Podle společnosti SMC má v řadě CQE každý rozměr plochu pístu odpovídající většímu rozměru kruhového válce: například velikost 32 nabízí plochu jako vrtání o průměru 40 mm. Výrobce u velikosti 32 uvádí teoretickou sílu 402 N při tlaku 0,33 MPa, zatímco válec CQ2 s vrtáním 32 mm by pro podobnou hodnotu potřeboval tlak 0,5 MPa. Vnější rozměry zůstávají stejné jako u předchozí řady, takže výměna nevyžaduje úpravy držáků ani ochranných krytů. Mezi uváděnými novinkami jsou mezilehlé zdvihy s krokem 1 mm. Jde o údaje deklarované výrobcem, které je před návrhem třeba ověřit v oficiálním katalogu.
V oblasti elektrických pohonů společnost SEW-Eurodrive u řady LM3S uvádí tři velikosti (LM3S50, LM3S63 a LM3S71) s špičkovou silou od 8 do 26 kN, zdvihem až 1 200 mm, stupněm krytí IP65 a možností kombinace se servomotory z vlastní nabídky; k dispozici je také otevřené rozhraní pro motory jiných výrobců. Nabízí se rovněž mazání olejem, které je podle popisu bezúdržbové po celou dobu životnosti jednotky.
Jak obě technologie fungují
Pneumatický válec přeměňuje energii stlačeného vzduchu na přímočarý pohyb. Ovládání je jednoduché: elektromagnetický ventil přivádí vzduch na jednu nebo druhou stranu a mechanické koncové spínače či magnetické snímače detekují polohu. Jde o robustní a kompaktní technologii s ovládacími prvky, které se v automatizovaných strojích používají velmi široce.
Elektrický válec přeměňuje otáčení servomotoru na přímočarý pohyb, obvykle prostřednictvím kuličkového šroubu. Polohu řídí pohon, který dokáže spravovat rychlostní a momentové profily i programovatelné mezilehlé polohy. Výsledkem je flexibilní osa, která však vyžaduje více komponent: motor, pohon, zpětnou vazbu a specializované kabely.
Kdy zvolit pneumatický válec
- Pohyby mezi dvěma polohami: otevírání/zavírání, pohyb vpřed/vzad, upínání a uvolňování jsou přirozenou oblastí použití pneumatiky.
- Rychlé a opakované cykly: upínání, lehké lisování, vyhazování a přesouvání lehkých dílů.
- Náročná prostředí: stlačený vzduch nevytváří jiskry a válec neodvádí teplo jako motor.
- Nízké pořizovací náklady a známá údržba: řada techniků dobře zná používané komponenty i diagnostické postupy.
- Stlačený vzduch je v provozu již k dispozici: investice se týká především válců, ventilů a šroubení.
Hlavním omezením je energetická účinnost celého systému: výroba, úprava a rozvod stlačeného vzduchu něco stojí a ztráty v rozvodné síti se na tom podílejí. Proto je optimalizace pracovního tlaku důležitá i v praxi. Válec, který poskytuje stejnou sílu při nižším tlaku, jako je tomu u řad navržených s tímto cílem, může pomoci snížit spotřebu vzduchu; skutečná úspora však závisí na konkrétním zařízení a je třeba ji posuzovat případ od případu. Regulátor tlaku pro pneumatiku pak umožňuje nastavit nejvhodnější hodnotu pro jednotlivý stroj nebo okruh.
Kdy zvolit elektrický válec
- Mezilehlé polohy a programovatelné profily: změny formátu, automatické nastavení, proměnlivá rychlost v průběhu zdvihu.
- Řízení síly: lisování nebo šroubování, při kterém je třeba sílu nastavit a sledovat, nikoli pouze „vyvinout“.
- Opakovatelnost polohování: operace, při nichž nestačí mechanický doraz.
- Procesní data: pohon může poskytovat informace o momentu, proudu a poloze, které jsou užitečné pro diagnostiku.
- Zařízení bez stlačeného vzduchu nebo s cílem zvýšit energetickou účinnost: motor spotřebovává energii především během pohybu.
Je třeba počítat s pořizovací cenou kompletní osy, nutností správně dimenzovat zatížení, setrvačnost, pracovní cyklus a očekávanou životnost šroubu a také s odbornými znalostmi potřebnými pro uvedení do provozu. Při výběru motoru se vyplatí posoudit servomotory s ohledem na moment, rychlost, typ zpětné vazby a kompatibilitu se zvoleným pohonem.
Jak obě řešení porovnat
Správné srovnání se neomezuje jen na cenu válce. Je vhodné zohlednit:
- požadovanou sílu, zdvih a rychlost; teoretická síla neodpovídá užitečné síle kvůli tření, protitlaku a bezpečnostním rezervám;
- počet poloh, kterých má být dosaženo, a potřebu jejich nastavení;
- pracovní cyklus a očekávaný počet cyklů za životnost stroje;
- prostředí: prach, vlhkost, mytí, teploty a hygienické požadavky;
- doplňkové komponenty: ventily, úprava vzduchu a šroubení pro pneumatiku; pohon, kabely, brzda a zpětná vazba pro elektrický systém;
- celkové náklady: energie, údržba, prostoje, náhradní díly a jejich dlouhodobá dostupnost.
V praxi se obě technologie často používají na stejném stroji: pneumatika pro jednoduché a rychlé pohyby, elektrická osa pro operace vyžadující přesné řízení.
Komponenty, které doplňují aktuátor
Výběr válce je začátkem výběru řetězce navazujících komponent. V pneumatických okruzích je třeba sortiment pneumatických válců a aktuátorů doplnit o elektromagnetické ventily, regulátory a jednotky úpravy vzduchu vhodné pro požadovaný průtok a tlak. K detekci polohy se obvykle používají snímače pneumatických válců, často magnetické, které snímají polohu pístu z vnější strany válce. Před výměnou válce nebo snímače je vhodné ověřit kompatibilitu montážního místa, typu signálu a napájecího napětí.
Modernizace a výměna na stávajících strojích
Výměna jednoho válce za jiný na stroji v provozu je snazší, pokud zůstávají stejné vnější rozměry a montážní rozhraní, jak je deklarováno u některých novějších řad. Přechod z pneumatiky na elektřinu je naopak projektovým zásahem: mění se napájení, rozvaděč, kabeláž, programování i funkční bezpečnost. Je proto nutné jej posoudit na základě technického ověření procesu, nikoli jako prostou výměnu.
Pokud se válec, snímač nebo jiná součást linky již nevyrábí nebo se obtížně shání, může být výchozím bodem stránka věnovaná náhradním dílům a průmyslovým komponentům. Pokud chcete ověřit vhodný ekvivalent, uveďte značku, kód a aplikaci a kontaktujte společnost ELEXONIK.