Chwytaki pneumatyczne C-V | Pneumatig

Chwytaki pneumatyczne C-V służą do chwytania, przenoszenia i pozycjonowania detali w automatyce maszyn. W tej rodzinie można wybrać działanie dwustronne albo jednostronne ze sprężyną, a także wykonanie z magnesem do kontroli położenia. O prawidłowym doborze nie decyduje jednak sama wielkość korpusu. Trzeba uwzględnić masę i kształt detalu, kierunek chwytu, przyspieszenie, tarcie, rzeczywiste ciśnienie przy chwytaku oraz długość własnych palców.

Aktualny konfigurator obejmuje oznaczenia wielkości 16, 20, 32 i 50. Przed zamówieniem należy porównać pełny kod wariantu z jego kartą, wymiarami montażowymi i wymaganym sposobem działania. Jeżeli potrzebny jest inny rodzaj napędu w maszynie, punktem wyjścia są także pozostałe siłowniki i napędy pneumatyczne.

DE, NA czy NC — jaki sposób działania wybrać?

Kod wariantu opisuje zachowanie chwytaka. DE i DEM to wykonania dwustronnego działania: sprężone powietrze wymusza zarówno otwarcie, jak i zamknięcie. Takie rozwiązanie daje sterownikowi kontrolę nad ruchem w obu kierunkach i wymaga zasilania dwóch komór. Sprawdza się w powtarzalnych cyklach, w których maszyna ma aktywnie otwierać i zamykać szczęki.

NA i NAM są wykonaniami jednostronnymi, w których sprężyna otwiera chwytak, a ciśnienie powoduje zamknięcie. NC i NCM działają odwrotnie: sprężyna zamyka, a powietrze otwiera szczęki. Wybór między NA i NC powinien wynikać z oczekiwanego stanu spoczynkowego oraz logiki cyklu. Sama sprężyna zamykająca nie stanowi potwierdzonego zabezpieczenia przed upuszczeniem detalu po zaniku ciśnienia. Jeśli utrata przedmiotu może stworzyć zagrożenie lub uszkodzić maszynę, trzeba osobno przeanalizować podtrzymanie detalu i funkcję bezpieczeństwa.

Sufiks M oznacza wykonanie z magnesem. Umożliwia ono zaplanowanie sygnału położenia z odpowiednio dobranego czujnika magnetycznego. Przed zakupem należy potwierdzić typ czujnika, miejsce montażu, zakres przełączania i sposób podłączenia. Obecność magnesu nie oznacza automatycznie, że konkretny czujnik znajduje się w zestawie.

Siła chwytu zależy od miejsca, w którym detal styka się z palcem

Wartości siły można porównywać dopiero wtedy, gdy znana jest ich definicja. Trzeba ustalić, czy dana wartość dotyczy jednej szczęki, pary szczęk, ruchu zamykania czy otwierania, przy jakim ciśnieniu została określona oraz w jakiej odległości od punktu odniesienia. Siły jednej szczęki nie należy bez wyjaśnienia podwajać ani utożsamiać z dopuszczalną masą detalu.

Im dalej od prowadzenia znajduje się punkt chwytu, tym większy moment obciąża mechanizm. Długie palce mogą więc zmniejszyć użyteczną siłę na detalu i zwiększyć obciążenie prowadzenia, nawet jeśli sam korpus ma odpowiedni rozmiar. Do obliczeń potrzebne są rzeczywista odległość punktu kontaktu, masa palców, kierunek działania sił i przyspieszenie ruchu. Własne palce powinny być możliwie lekkie, krótkie i sztywne oraz zamocowane zgodnie z wymiarami wybranego chwytaka.

W chwycie ciernym wymagana rezerwa zależy od materiałów stykających się ze sobą, stanu powierzchni, orientacji detalu i dynamiki maszyny. Gładki detal przenoszony pionowo wymaga innej oceny niż część podparta kształtowo. Zamiast stosować jeden współczynnik do wszystkich aplikacji, należy policzyć najtrudniejszy etap cyklu: start, hamowanie, zmianę kierunku albo możliwe uderzenie.

Jak dobrać palce, rozwarcie i rodzaj chwytu?

Chwyt zewnętrzny zaciska palce na zewnętrznej powierzchni detalu. Chwyt wewnętrzny opiera palce o powierzchnię otworu. W obu przypadkach należy sprawdzić minimalny i maksymalny wymiar przedmiotu wraz z tolerancją, potrzebne rozwarcie oraz zapas na pewne wejście palców. Samo oznaczenie wielkości chwytaka nie mówi, czy obejmie on detal.

Kształt końcówek powinien ustalać położenie przedmiotu bez jego uszkodzenia. Dla części delikatnych ważna jest powierzchnia styku i ograniczenie nacisku miejscowego. Dla elementów zaolejonych lub szybko przyspieszanych większe znaczenie mają geometria podpierająca i odporność na wysunięcie. Trzeba też przewidzieć kolizje palców z oprzyrządowaniem, detalami sąsiednimi i samą maszyną w całym zakresie ruchu.

Ciśnienie robocze, sterowanie i prędkość ruchu

Aktualne karty C-V nie mają jednej wspólnej dolnej granicy ciśnienia. Zależnie od wersji wynosi ona 1,5, 2 albo 2,5 bar, natomiast podawana górna granica to 10 bar. Do doboru należy przyjąć ciśnienie dostępne bezpośrednio przy pracującym chwytaku, po uwzględnieniu spadków na przewodach, złączach i zaworze. Ciśnienie ustawione na sprężarce nie opisuje jeszcze warunków na końcu instalacji.

Sposób działania wyznacza funkcję zaworu i liczbę sterowanych przyłączy. Odpowiednie zawory do sterowania ruchem trzeba dobrać do przepływu, ciśnienia i oczekiwanego zachowania po zaniku sygnału, a przy sterowaniu elektrycznym także do napięcia. Prędkość szczęk należy ustawić tak, aby detal nie był uderzany, wypychany ani wprawiany w drgania przy końcu ruchu. Krótki czas cyklu nie powinien być osiągany kosztem przeciążenia palców i prowadzenia.

Powietrze i warunki pracy

Karty rodziny C-V wskazują filtrowane powietrze 50 µm oraz temperaturę pracy od 0 do 80°C. Układ uzdatniania sprężonego powietrza powinien zapewniać wymaganą filtrację i stabilne ciśnienie w miejscu montażu. Jeśli w instalacji występuje kondensat, pył, opary chemiczne, mycie albo temperatura poza podanym zakresem, zgodność trzeba potwierdzić indywidualnie. Nie należy zakładać stopnia ochrony lub dopuszczenia higienicznego, którego nie podaje karta dokładnego wariantu.

Jakie dane przygotować do doboru chwytaka C-V?

Do rzetelnego potwierdzenia konfiguracji potrzebne są:

• rysunek, materiał, masa i tolerancje wymiarowe detalu;
• informacja, czy chwyt ma być zewnętrzny, czy wewnętrzny;
• położenie detalu w przestrzeni oraz maksymalne przyspieszenie i hamowanie;
• wymagane rozwarcie i dokładna odległość punktu chwytu od korpusu;
• rysunek, masa i sposób mocowania własnych palców;
• ciśnienie minimalne dostępne przy chwytaku w trakcie cyklu;
• oczekiwany stan po zaniku sterowania oraz potrzeba potwierdzenia położenia;
• częstotliwość cyklu, warunki otoczenia i dostępna przestrzeń montażowa.

Na podstawie tych danych można dobrać wielkość C-V, sposób działania i wykonanie z magnesem lub bez, a następnie sprawdzić kartę dokładnego wariantu. Jeśli aplikacja ma długie palce, duże przyspieszenia, zmienne powierzchnie chwytu albo wymaga utrzymania detalu po utracie zasilania, warto potwierdzić dobór przed zamówieniem.