Pneumatique Sélection de pinces pour l'automatisation de l'assemblage : force de préhension, mâchoire Course et Répétabilité

Une pince pneumatique doit être sélectionnée en fonction de la pièce et du mouvement de la machine , et non en fonction de la seule taille de l'alésage. Vérifiez d'abord la forme de la pièce, son poids, sa surface, la direction de préhension, l'accélération, la pression d'air disponible et l'endroit où les doigts touchent la pièce.

Confirmez ensuite trois choses : une force de préhension suffisamment utilisable, , une course de mâchoire suffisante pour charger et libérer toutes les tailles de pièces, et une réponse sûre en cas de perte de pression d'air. Un numéro de catalogue ne peut pas prouver que l’installation complète fonctionnera.

Tableau de sélection rapide

Commencez par la pièce, pas par l'alésage de la pince

Les patins plats reposent principalement sur la friction ; les doigts façonnés peuvent supporter la charge à travers la géométrie de la pièce.

Les doigts modifient le comportement de la pince. Les doigts longs exercent plus de pression sur le guide de la mâchoire. Les doigts lourds sont plus difficiles à démarrer et à arrêter. Les pièces lisses ou grasses glissent également plus facilement que les pièces sèches et rugueuses.

Avant de choisir un modèle, rassemblez :

• Poids de la pièce et taille de préhension la plus petite/la plus grande.

• Forme, matériau, surface et centre de gravité.

• Prise externe ou interne et zone de contact autorisée.

• Direction de la machine, accélération et fréquence de cycle.

• Un dessin ou une photo claire de la pièce réelle.

La forme des doigts compte également . Les patins plats dépendent principalement du frottement. Les doigts façonnés peuvent attraper un épaulement ou une rainure et supporter mécaniquement la charge. Les pièces fragiles, polies, revêtues ou à parois minces peuvent nécessiter des coussinets plus souples et une zone de contact plus grande, même lorsque la force de préhension est suffisante.

Quelle force de préhension est suffisante ?

La force de préhension doit couvrir plus que le poids de la pièce. . Les démarrages et arrêts rapides, les vibrations, les impacts, les changements de pression d'air et une surface glissante peuvent tous rendre la pièce plus difficile à tenir.

Vérifiez ces quatre entrées :

• La charge créée par le poids de la pièce.

• La charge supplémentaire due à l'accélération et à l'impact.

• Quelle friction la surface de contact peut fournir.

• Une marge de sécurité pour les changements de pression, l’usure et l’incertitude.

Avec deux doigts opposés, les deux points de contact peuvent aider à maintenir la pièce uniquement lorsqu'ils se touchent correctement et partagent la charge. Un mauvais alignement ou un contact inégal réduit la force utilisable.

Avant de comparer deux valeurs de force catalogue, confirmez :

• Force totale ou force par mâchoire.

• Force d'ouverture ou force de fermeture.

• Testez la pression atmosphérique.

• Longueur des doigts et distance du point de préhension.

SMC, Festo et SCHUNK publient ces conditions car la force utilisable change lorsque le point de contact s'éloigne de la face de la mâchoire.

Pourquoi la longueur du doigt et le point de préhension changent la force utilisable

Un doigt plus long augmente l'effet de levier et guide la charge au même point de préhension.

Un long doigt fonctionne comme un long levier. Cela exerce plus de charge sur le guide de la mâchoire et peut réduire la charge que la pince peut maintenir en toute sécurité au bout du doigt. C'est pourquoi les doigts personnalisés peuvent provoquer un grippage, une usure précoce ou une perte de force utilisable même lorsque le corps de la pince n'a pas changé.

Pour réduire ce risque :

• Gardez les doigts courts et légers.

• Placez le point de contact près de la face de la mâchoire.

• Vérifiez la plage de points de préhension autorisée par le fabricant.

• Si des doigts longs sont inévitables, réduisez l'accélération et vérifiez la rigidité des doigts, la force et la charge de guidage admissible.

De combien de mâchoire Course avez-vous besoin ?

La course de la mâchoire est le mouvement nécessaire pour charger, saisir et libérer toute la gamme de tailles de pièces. Vérifiez les tailles de préhension les plus petites et les plus grandes, la tolérance des pièces, la forme des doigts, le jeu de chargement et si le catalogue donne la course par mâchoire ou la course totale.

• Course trop faible : contact incomplet, chargement brutal ou échec de libération de la plus grande partie.

• Trop de courses : temps de cycle plus long, plus d'impact et une enveloppe machine plus grande.

Pour plusieurs tailles de pièces, comparez une pince à grande ouverture avec des doigts interchangeables. L’option la plus simple est souvent plus rapide et plus rigide.

Que vous dit réellement Répétabilité ?

Répétabilité vous indique la régularité avec laquelle les mâchoires reviennent à la même position dans les conditions de test indiquées. Ce n’est pas la même chose qu’une précision de position absolue et cela ne prouve pas que l’ensemble de l’outil placera la pièce dans la même tolérance.

La position finale de la pièce dépend également de :

• Usinage des doigts et pliage.

• Dégagement du guide-mâchoire et rigidité du montage.

• Variation de la taille des pièces et de la surface.

• Stabilité de la pression atmosphérique et point de commutation du capteur.

Si un autre dispositif localise la pièce, une répétabilité très serrée des mâchoires peut ne pas être nécessaire. Si la pince centre la pièce à inspecter ou à assembler, la précision du centrage devient critique.

Quel type de pince Pneumatique convient à l'application ?

Choisissez le type de pince en fonction de la forme de la pièce et du jeu requis.

Les pinces parallèles à deux mâchoires constituent le point de départ habituel pour les blocs, les plaques, les connecteurs, les boîtiers et de nombreux composants usinés. Les mâchoires restent parallèles tout au long de la course, ce qui simplifie les doigts droits et la préhension externe ou interne. La gamme actuelle de VPC comprend les familles parallèles compactes MHZ2 et HFZ .

Les pinces centrées à trois doigts conviennent aux pièces rondes, cylindriques et à certaines pièces irrégulières lorsque le centrage automatique est précieux . La famille de VPC MHS3 est positionnée pour ce type de pièce. Une disposition à trois doigts n'élimine pas la nécessité de vérifier la plage de diamètres, le profil des doigts, la pression de surface et les exigences de centrage.

Les pinces à grande ouverture et à longue course sont utiles lorsque la station gère une large plage dimensionnelle ou doit dégager une caractéristique avant de se fermer. VPC répertorie les familles MHZL2 et MHL2 pour les applications à grande ouverture. Le compromis est généralement une enveloppe plus grande et une masse en mouvement plus importante, de sorte que le temps de cycle et les charges de doigts personnalisées méritent une attention particulière.

Les préhenseurs à profil bas résolvent les contraintes d'emballage où la hauteur totale est plus restrictive que la largeur. La famille de VPC MHF propose des configurations à course courte, moyenne et longue. Vérifiez le tuyau, le capteur, le montage et l'accès des doigts dans la disposition réelle de la machine plutôt que de comparer uniquement la hauteur du corps.

Pince angulaire éloignent les doigts de la pièce et peuvent créer un dégagement de chargement utile. VPC répertorie les familles angulaires HFY et MHW2 à 180 degrés . Vérifiez toute l'enveloppe balayée ; une mâchoire ouverte peut entrer en collision avec un appareil même lorsque la position fermée s'adapte.

Le temps de cycle est supérieur au temps d’ouverture et de fermeture

L’heure d’ouverture ou de fermeture du catalogue couvre généralement uniquement le corps de la pince dans les conditions de test indiquées. Le cycle machine comprend également :

• Réponse de l'électrovanne.

• Remplissage et évacuation de l'air par le tube.

• Retard PLC et capteur.

• Mouvement du robot et poids des doigts personnalisé.

Pour une station rapide, testez le circuit d’air complet. Un tube court, un débit de valve suffisant, des doigts plus légers et un échappement contrôlé peuvent améliorer la réponse davantage qu'une pince plus grande. Augmenter la pression ne réparera pas une valve sous-dimensionnée ou un tube restrictif ; cela ne peut qu’augmenter l’impact et l’usure.

Capteurs, perte de pression et prévention des chutes

Un capteur de mâchoire ouverte ou fermée confirme la position, pas la force de préhension . Si la machine doit confirmer la présence d'une pièce, elle peut avoir besoin d'un capteur de position intermédiaire, d'un capteur externe, d'une vision industrielle ou d'un autre contrôle. Vérifiez également la direction du câble, le type de connecteur et la position d'apprentissage avant de finaliser l'outil.

Pour la manutention verticale ou toute pièce susceptible de blesser quelqu'un ou d'endommager un équipement en cas de chute, la perte de pression doit être traitée comme un problème de sécurité de la machine.

• Les mesures possibles incluent une pince assistée par ressort, un circuit de rétention de pression, un clapet anti-retour, un support mécanique ou un récupérateur de pièces.

• Le bon choix dépend de l’évaluation des risques.

• Une force de préhension accrue ne constitue pas à elle seule une solution totalement infaillible.

Environnement et durée de vie

La poussière, les copeaux, le liquide de refroidissement, le lavage, l'atmosphère corrosive, les projections de soudure et la température peuvent modifier le préhenseur approprié et l'intervalle de maintenance. Confirmez si le guide et les joints sont protégés pour l'environnement réel. Maintenez l'alimentation en air dans les limites des exigences spécifiées en matière de filtration et de lubrification , évitez de charger latéralement les mâchoires et inspectez les attaches à doigts et les patins de contact dans le cadre de la maintenance préventive.

Les déclarations de cycle de vie n'ont de sens que lorsque la charge, la pression, la course, la masse du doigt, le point de préhension, la vitesse, l'environnement et les conditions de maintenance sont indiqués. Pour les programmes OEM à volume élevé , demandez une validation spécifique à l'application et convenez des conditions de test avant de traiter un inventaire tournant comme critère d'acceptation.

Guide de correspondance des séries VPC

Ce tableau est un point de départ pour une application et non une déclaration d'interchangeabilité directe avec une autre marque. Une décision de remplacement doit comparer les dimensions de montage, les positions des ports, l'interface des mâchoires, la course, la courbe de force, le capteur, la plage de pression et le risque machine.

Informations à envoyer pour une sélection ou une demande de prix

Envoyez ces coordonnées pour une sélection ou un devis :

• Dessin de la pièce ou photos claires, poids, matériau et surface.

• Dimensions de préhension les plus petites et les plus grandes.

• Prise externe ou interne et orientation machine.

• Accélération, temps de cycle cible et pression atmosphérique disponible.

• Longueur des doigts, poids et distance du point de préhension.

• Environnement, besoins en capteurs, besoins en matière de sécurité contre les pertes de pression, montage, modèle cible et quantité.

Questions fréquemment posées par les acheteurs

1. Puis-je sélectionner une pince pneumatique uniquement en fonction du poids de la pièce ?
Non.

• Le poids n'est que le point de départ.

• Vérifiez également la direction de préhension, l'accélération, la friction, la longueur des doigts, la pression de l'air, l'impact et le risque de chute.

2. Une pince à trois doigts est-elle toujours préférable pour les pièces rondes ?
Il est souvent plus facile de centrer des pièces cylindriques avec trois doigts, mais deux mors profilés peuvent être plus rapides, plus simples ou plus compacts. La tolérance de centrage requise et la géométrie de la pièce déterminent la meilleure option.

3. Une course de mâchoire plus grande rend-elle une pince plus sûre ?
Pas nécessairement. Une course supplémentaire peut augmenter le temps de trajet, l'impact et l'enveloppe . La bonne course efface toute la plage de tolérance et permet un chargement et un dégagement fiables sans mouvement inutile.

4. La répétabilité peut-elle être utilisée comme précision de positionnement ?
Non . Répétabilité décrit la cohérence dans des conditions définies. La position absolue, le centrage, la déviation des doigts, la variation de la pièce et la tolérance d'outillage doivent être évalués séparément.

5. Un détecteur peut-il confirmer que la pièce est bien maintenue ?
Un interrupteur peut confirmer la position de la mâchoire ou une position apprise, mais il ne mesure pas directement la force de préhension . Les applications critiques peuvent nécessiter une vérification supplémentaire de la pression, de la position, de la vision ou de la force.

6. Une pince VPC peut-elle remplacer un modèle SMC, Festo ou d'une autre marque ?
Peut-être, mais seulement après une vérification modèle par modèle.

• Comparez le montage, l'interface des mâchoires, les ports, la course et les conditions de force.

• Confirmez les capteurs, la plage de pression, les dimensions et les risques liés à la machine.

• Une apparence ou un alésage similaire ne suffit pas.

7. Qu’est-ce qui cause généralement une usure prématurée des pinces ?

• Doigts longs ou lourds.

• Charge latérale, impact violent ou mauvais guidage.

• Poussière, copeaux, liquide de refroidissement ou autre contamination.

• Pression ou cadence de cycle en dehors des conditions validées.

8. Quel est le moyen le plus rapide d’obtenir une recommandation fiable ?

• Envoyez le dessin de la pièce, le poids et la plage de tailles.

• Indiquez la direction de préhension, l’accélération, le temps de cycle et la pression atmosphérique.

• Incluez l’idée du doigt, l’environnement, les besoins en matière de capteurs et le modèle actuel.

Cela empêche la sélection à partir de la taille de l'alésage ou d'une seule valeur de force catalogue..