Введение
Пневматические захваты и зажимные цилиндры используются, когда автоматизированному оборудованию необходимо удерживать, позиционировать, перемещать или фиксировать заготовку. Они широко применяются в системах pick-and-place, концевой оснастке роботов, сборочных машинах, станциях с приспособлениями, упаковочном оборудовании и линиях контроля. В отличие от простого цилиндра, который только толкает или тянет, захваты и зажимные цилиндры непосредственно взаимодействуют с деталью.
Это делает выбор более ответственным. Привод должен соответствовать форме детали, усилию захвата, ходу, типу губок, длине зажимного рычага, скорости цикла и доступному пространству. Слишком малое усилие может привести к падению детали. Слишком большое усилие может повредить её. Неправильное выравнивание может вызвать неравномерный износ или нестабильное манипулирование.
HOMIPNEU пневматический цилиндр категория включает параллельные захваты, трёхкулачковые захваты, низкопрофильные захваты, тонкие захваты, пальцевые захваты, поворотные зажимные цилиндры, рычажные зажимные цилиндры и стопорные цилиндры для различных задач манипулирования и работы с приспособлениями.
Пневматические захваты в системах pick-and-place
Пневматические захваты используются для удержания детали при её перемещении из одного положения в другое. Параллельный захват сводит две губки навстречу друг другу. Трёхкулачковый захват может центрировать круглые или детали неправильной формы. Низкопрофильный захват экономит пространство там, где ограничена высота.
Такие изделия, как пневматический параллельный захват MHZ2, пневматический параллельный захват MHL2, пневматический параллельный захват MHS, а также трёхкулачковый захват с центральным отверстием MHSH3 поддерживают различные потребности в захвате.
Лучший захват — не просто тот, у которого самое высокое усилие. Это захват, соответствующий геометрии детали, контактной поверхности, ходу губок и скорости цикла.
Усилие захвата и защита деталей
Усилие захвата должно быть достаточным для удержания детали во время ускорения, перемещения и отпускания. Однако чрезмерное усилие может оставлять следы на пластиковых деталях, деформировать мягкие материалы или повреждать готовые поверхности. Для деликатных деталей могут потребоваться накладки на губки или специальные пальцы.
Вес детали — лишь один из факторов. Трение между губками и деталью, скорость перемещения, направление ускорения и коэффициент запаса влияют на требуемое усилие. Детали, удерживаемой вертикально, может потребоваться большее усилие захвата, чем той же детали с опорой снизу.
Для OEM-оборудования проверяйте захват на реальных деталях, включая допустимые отклонения допусков. Захват, работающий на одном образце, может отказать при незначительном изменении размера детали.
Ход губок и конструкция пальцев
Ход губок должен охватывать диапазон размеров детали. Если ход слишком мал, захват не сможет достаточно раскрыться для загрузки или сомкнуться для надёжного удержания. Если ход слишком велик, время цикла может увеличиться, а захват может оказаться больше, чем необходимо.
К губкам захвата часто крепятся специальные пальцы. Длину пальцев следует делать настолько короткой и жёсткой, насколько это практически возможно. Длинные пальцы увеличивают моментную нагрузку и могут снизить точность захвата. Лёгкие пальцы полезны для быстро перемещающейся концевой оснастки.
Конструкция пальцев должна по возможности обеспечивать самопозиционирование детали. V-образные канавки, мягкие накладки и профилированные контактные поверхности могут повысить повторяемость.
Зажимные цилиндры для приспособлений
Зажимные цилиндры фиксируют деталь во время обработки, сборки, сварки, контроля или упаковки. Они могут прижимать деталь сверху, поворачиваться в рабочее положение или удерживать заготовку у поверхности приспособления.
Поворотные зажимные цилиндры, такие как поворотные зажимные цилиндры MKB, поворотные зажимные цилиндры ACK, а также поворотные зажимные цилиндры MRB полезны, когда зажимной рычаг должен уходить в сторону для загрузки. Рычажные зажимные цилиндры, такие как пневматические рычажные зажимные цилиндры JGL полезны для задач зажима в приспособлениях.
Усилие зажима зависит от размера цилиндра, давления, длины рычага и геометрии зажима. Длинные рычаги уменьшают эффективное усилие зажима и увеличивают напряжения.
Стопорные цилиндры для конвейерных систем
Стопорные цилиндры используются для остановки паллет, изделий или носителей на конвейерах. Они должны выдерживать повторяющиеся удары и надёжно удерживать положение. В автоматизированных линиях стопорный цилиндр может срабатывать тысячи раз в день.
Такие изделия, как пневматические стопорные цилиндры RSDQB и пневматические стопорные цилиндры TWH поддерживают задачи автоматизации конвейеров и перемещения материалов.
При выборе стопора проверьте вес груза, скорость конвейера, энергию удара, положение монтажа и необходимость демпфирования. Слишком малый стопор может быстро изнашиваться или не обеспечивать стабильную остановку груза.
Датчики и логика управления
Захватам и зажимным цилиндрам часто требуется подтверждение положения. Машине может быть необходимо знать, захвачена ли деталь, закрыт ли зажим или выдвинут ли стопор. Магнитные датчики, бесконтактные выключатели или внешние датчики могут обеспечивать эту обратную связь.
Для безопасности и надёжности не следует предполагать, что сигнал клапана означает правильное перемещение привода. Датчики помогают обнаруживать отсутствие деталей, заклинивание движения, низкое давление воздуха или механическое препятствие.
В роботизированном манипулировании сигналы открытого и закрытого захвата особенно полезны для предотвращения падения деталей и ошибок последовательности.
Распространённые ошибки
Одна из распространённых ошибок — выбирать захват только по весу детали. Также имеют значение форма детали, трение, ускорение и ориентация захвата. Другая ошибка — использовать длинные и тяжёлые специальные пальцы без проверки моментной нагрузки.
Для зажимных цилиндров распространённой проблемой является использование слишком длинного рычага. Это уменьшает усилие и увеличивает механические напряжения. Для стопорных цилиндров часто недооценивают энергию удара.
Плохое качество подачи воздуха также может вызывать проблемы при манипулировании. Низкое давление, малые клапаны и трубки с ограниченным проходом могут уменьшить усилие захвата или замедлить движение зажима.
Практические советы по покупке и испытаниям
Для захватов проводите испытания на реальных деталях, а не только сверяйтесь с усилием по каталогу. Используйте детали с минимальными и максимальными ожидаемыми размерами и проверяйте поверхности, которые могут быть маслянистыми, пыльными, гладкими или слегка текстурированными. Состояние контакта может изменить требуемое усилие захвата.
Для зажимных цилиндров перед заказом подтвердите окончательную длину рычага, точку зажима и геометрию приспособления. Если точка зажима удаляется от центра вращения, доступное усилие на заготовке меняется. Чертёж приспособления часто полезнее, чем простой номер модели цилиндра.
Для стопорных цилиндров моделируйте фактическую скорость конвейера и нагрузку. Стопор, который медленно работает вручную, может не выдержать повторяющихся ударов в производстве. При высокой скорости линии необходимо тщательно проверить демпфирование и энергию удара.
Соответствие привода детали
Выбор для задач манипулирования следует начинать с детали, а не с каталога приводов. Для круглой детали может подойти трёхкулачковый захват, поскольку его губки могут центрировать её. Для плоской прямоугольной детали лучше подойдёт параллельный захват со специальными пальцами. Детали, которую необходимо удерживать у приспособления, может требоваться зажимной цилиндр, а не захват.
Также важно состояние поверхности. Гладкий металл, мягкий пластик, резина, маслянистые детали и деликатные готовые поверхности требуют различных материалов пальцев или форм контакта. Небольшое изменение материала накладок губок может улучшить стабильность захвата без увеличения давления воздуха или выбора привода большего размера.
Сопутствующие пневматические изделия
Пневматические захваты и зажимные цилиндры работают совместно с электромагнитными клапанами, фитингами, регуляторами скорости, датчиками, трубками и блоками подготовки воздуха. Для полной системы манипулирования проверяйте совместно усилие захвата, расход клапана, прокладку трубок и давление воздуха.
HOMIPNEU предлагает параллельные захваты, трёхкулачковые захваты, низкопрофильные захваты, зажимные цилиндры, стопорные цилиндры и поворотные зажимные цилиндры для автоматизации и OEM-оборудования.
FAQ
Для чего используется пневматический захват?
Он используется для удержания и отпускания деталей в системах pick-and-place, роботизированном манипулировании, сборочных машинах и упаковочном оборудовании.
Как выбрать усилие захвата?
Учитывайте вес детали, трение, ускорение, направление захвата, материал губок и коэффициент запаса. По возможности проводите испытания на реальных деталях.
Что такое поворотный зажимной цилиндр?
Это зажимной цилиндр, который поворачивает рычаг в рабочее положение перед приложением усилия зажима; он полезен для приспособлений, которым требуется свободный доступ для загрузки.
Почему захват роняет детали?
Распространённые причины включают недостаточное усилие захвата, низкое давление воздуха, плохую конструкцию пальцев, быстрое ускорение, маслянистые детали или неправильный ход губок.
Стопорные цилиндры — это то же самое, что обычные цилиндры?
Нет. Стопорные цилиндры предназначены для остановки грузов на конвейерах и могут быть рассчитаны на удары и повторяющиеся циклы.
Заключение
Пневматические захваты и зажимные цилиндры являются компонентами прямого контакта, поэтому их выбор должен соответствовать детали и технологическому процессу машины. Качественный захват или зажим зависит от усилия, хода, конструкции губок, длины рычага, датчиков и стабильной подачи воздуха. При правильном учёте этих деталей системы манипулирования становятся быстрее, безопаснее и более повторяемыми.
