Introdução
Garras pneumáticas e cilindros de fixação são usados quando equipamentos de automação precisam segurar, posicionar, transferir ou fixar uma peça. São comuns em sistemas de pegar e posicionar, ferramentas de extremidade de robôs, máquinas de montagem, estações de fixação, equipamentos de embalagem e linhas de inspeção. Ao contrário de um cilindro simples que apenas empurra ou puxa, as garras e os cilindros de fixação interagem diretamente com a peça.
Isso torna a seleção mais criteriosa. O atuador deve ser compatível com o formato da peça, a força de preensão, o curso, o tipo de mandíbula, o comprimento do braço de fixação, a velocidade do ciclo e o espaço disponível. Uma força insuficiente pode fazer a peça cair. Uma força excessiva pode danificá-la. O desalinhamento pode causar desgaste irregular ou manuseio instável.
A categoria da HOMIPNEU de cilindros pneumáticos inclui garras paralelas, garras de 3 dedos, garras de perfil baixo, garras finas, garras de dedos, cilindros de fixação rotativos, cilindros de fixação por alavanca e cilindros de parada para diferentes tarefas de manuseio e fixação.
Garras pneumáticas em sistemas de pegar e posicionar
As garras pneumáticas são usadas para segurar uma peça enquanto ela é movida de uma posição para outra. Uma garra paralela fecha duas mandíbulas uma em direção à outra. Uma garra de 3 dedos pode centralizar peças redondas ou irregulares. Uma garra de perfil baixo economiza espaço onde a altura é limitada.
Produtos como a garra pneumática paralela MHZ2, garra pneumática paralela MHL2, garra pneumática paralela MHS, e a garra de 3 dedos com furo passante MHSH3 atendem a diferentes necessidades de preensão.
A melhor garra não é simplesmente aquela com a maior força. É aquela compatível com a geometria da peça, a superfície de contato, o curso das mandíbulas e a velocidade do ciclo.
Força de preensão e proteção da peça
A força de preensão deve ser suficiente para segurar a peça durante a aceleração, a movimentação e a liberação. No entanto, uma força excessiva pode marcar peças plásticas, deformar materiais macios ou danificar superfícies acabadas. Para peças delicadas, pode ser necessário usar revestimentos nas mandíbulas ou dedos personalizados.
O peso da peça é apenas um dos fatores. O atrito entre as mandíbulas e a peça, a velocidade de movimentação, a direção da aceleração e o fator de segurança afetam a força necessária. Uma peça segurada verticalmente pode exigir mais força de preensão do que a mesma peça apoiada por baixo.
Em máquinas OEM, teste a garra com peças reais, incluindo variações de tolerância aceitáveis. Uma garra que funciona com uma amostra pode falhar quando o tamanho da peça muda ligeiramente.
Curso das mandíbulas e projeto dos dedos
O curso das mandíbulas deve abranger toda a faixa de tamanhos das peças. Se o curso for muito curto, a garra não conseguirá abrir o suficiente para o carregamento nem fechar o suficiente para segurar a peça com segurança. Se o curso for muito longo, o tempo de ciclo poderá aumentar e a garra poderá ser maior do que o necessário.
Dedos personalizados são frequentemente fixados às mandíbulas da garra. O comprimento dos dedos deve ser o menor possível, mantendo-se a rigidez necessária. Dedos longos aumentam a carga de momento e podem reduzir a precisão da preensão. Dedos leves são úteis em ferramentas de extremidade que se movem rapidamente.
Sempre que possível, os dedos devem ser projetados para que a peça se posicione automaticamente. Ranhuras em V, revestimentos macios e superfícies de contato moldadas podem melhorar a repetibilidade.
Cilindros de fixação para dispositivos
Os cilindros de fixação prendem uma peça durante a usinagem, montagem, soldagem, inspeção ou embalagem. Eles podem pressionar a peça para baixo, girar até a posição de fixação ou mantê-la contra a superfície de um dispositivo.
Cilindros de fixação rotativos, como os cilindros de fixação rotativos MKB, cilindros de fixação rotativos ACK, e os cilindros de fixação rotativos MRB são úteis quando o braço de fixação precisa se afastar para permitir o carregamento. Cilindros de fixação por alavanca, como os cilindros pneumáticos de fixação por alavanca JGL são úteis para tarefas de fixação em dispositivos.
A força de fixação depende do tamanho do cilindro, da pressão, do comprimento do braço e da geometria de fixação. Braços longos reduzem a força efetiva de fixação e aumentam os esforços mecânicos.
Cilindros de parada para manuseio em transportadores
Os cilindros de parada são usados para interromper o movimento de paletes, produtos ou suportes em transportadores. Eles devem suportar impactos repetidos e manter a posição de forma confiável. Em linhas automatizadas, um cilindro de parada pode realizar milhares de ciclos por dia.
Produtos como os cilindros pneumáticos de parada RSDQB e os cilindros pneumáticos de parada TWH auxiliam na automação de transportadores e nas tarefas de manuseio de materiais.
Ao selecionar um cilindro de parada, verifique o peso da carga, a velocidade do transportador, a energia de impacto, a posição de montagem e a necessidade de amortecimento. Um cilindro de parada muito pequeno pode se desgastar rapidamente ou não conseguir parar a carga de forma consistente.
Sensores e lógica de controle
Garras e cilindros de fixação frequentemente precisam de confirmação de posição. Uma máquina pode precisar saber se uma peça está presa, se um dispositivo de fixação está fechado ou se um cilindro de parada está estendido. Sensores magnéticos, sensores de proximidade ou sensores externos podem fornecer essa informação.
Para garantir segurança e confiabilidade, não suponha que um sinal da válvula signifique que o atuador se moveu corretamente. Os sensores ajudam a detectar ausência de peças, movimentos travados, baixa pressão de ar ou obstruções mecânicas.
No manuseio robótico, os sinais de garra aberta e fechada são especialmente úteis para evitar a queda de peças e erros de sequência.
Erros comuns
Um erro comum é escolher uma garra considerando apenas o peso da peça. O formato da peça, o atrito, a aceleração e a orientação da preensão também são importantes. Outro erro é usar dedos personalizados longos e pesados sem verificar a carga de momento.
Em cilindros de fixação, um problema comum é usar um braço muito longo. Isso reduz a força e aumenta os esforços mecânicos. Nos cilindros de parada, a energia de impacto é frequentemente subestimada.
Uma alimentação de ar inadequada também pode causar problemas de manuseio. Baixa pressão, válvulas pequenas e tubulações com restrições podem reduzir a força de preensão ou tornar o movimento de fixação mais lento.
Dicas práticas de compra e teste
No caso das garras, teste com peças reais em vez de apenas verificar a força no catálogo. Use peças com as menores e as maiores dimensões esperadas e teste superfícies que possam estar oleosas, empoeiradas, lisas ou levemente texturizadas. A condição da superfície de contato pode alterar a força de preensão necessária.
Para cilindros de fixação, confirme o comprimento final do braço, o ponto de fixação e a geometria do dispositivo antes de fazer o pedido. Se o ponto de fixação ficar mais distante do centro de rotação, a força disponível na peça mudará. Um desenho do dispositivo costuma ser mais útil do que apenas o número do modelo do cilindro.
Para cilindros de parada, simule a velocidade e a carga reais do transportador. Um cilindro de parada que funciona lentamente em um teste manual pode não resistir a impactos repetidos na produção. Se a velocidade da linha for alta, o amortecimento e a energia de impacto devem ser avaliados cuidadosamente.
Como adequar o atuador à peça
As aplicações de manuseio devem começar pela peça, não pelo catálogo de atuadores. Uma peça redonda pode ser adequada para uma garra de 3 dedos, pois as mandíbulas conseguem centralizá-la. Uma peça plana e retangular pode funcionar melhor com uma garra paralela e dedos personalizados. Uma peça que precisa ser mantida contra um dispositivo pode exigir um cilindro de fixação em vez de uma garra.
A condição da superfície também importa. Metal liso, plástico macio, borracha, peças oleosas e superfícies acabadas delicadas exigem diferentes materiais para os dedos ou formatos de contato. Uma pequena mudança no material do revestimento das mandíbulas pode melhorar a estabilidade da preensão sem aumentar a pressão do ar ou exigir um atuador maior.
Produtos pneumáticos relacionados
Garras pneumáticas e cilindros de fixação trabalham em conjunto com válvulas solenoides, conexões, controladores de velocidade, sensores, tubos e unidades de tratamento de ar. Para um sistema de manuseio completo, verifique em conjunto a força da garra, a vazão da válvula, o percurso dos tubos e a pressão do ar.
A HOMIPNEU oferece garras paralelas, garras de 3 dedos, garras de perfil baixo, cilindros de fixação, cilindros de parada e cilindros de fixação rotativos para equipamentos de automação e OEM.
Perguntas frequentes
Para que serve uma garra pneumática?
Ela é usada para segurar e liberar peças em sistemas de pegar e posicionar, manuseio robótico, máquinas de montagem e equipamentos de embalagem.
Como escolher a força de preensão?
Considere o peso da peça, o atrito, a aceleração, a direção da preensão, o material das mandíbulas e o fator de segurança. Sempre que possível, teste com peças reais.
O que é um cilindro de fixação rotativo?
É um cilindro de fixação que gira um braço até a posição adequada antes de aplicar a força de fixação, sendo útil em dispositivos que precisam de acesso livre para o carregamento.
Por que uma garra deixa as peças caírem?
As causas comuns incluem força de preensão insuficiente, baixa pressão de ar, projeto inadequado dos dedos, aceleração rápida, peças oleosas ou curso incorreto das mandíbulas.
Os cilindros de parada são iguais aos cilindros comuns?
Não. Os cilindros de parada são projetados para parar cargas em transportadores e podem precisar suportar impactos e ciclos repetidos.
Conclusão
Garras pneumáticas e cilindros de fixação são componentes de contato direto, portanto sua seleção deve ser adequada à peça e ao processo da máquina. Uma boa preensão ou fixação depende da força, do curso, do projeto das mandíbulas, do comprimento do braço, dos sensores e de uma alimentação de ar estável. Quando esses detalhes são definidos corretamente, os sistemas de manuseio se tornam mais rápidos, seguros e repetíveis.
