English
Bộ kẹp khí nén là một thiết bị chọn và đặt sử dụng khí nén để vận hành hàm kẹp, còn được gọi là ngón tay. Những ngón tay này, tương tự như ngón tay của con người, giúp nắm, giữ và thả các vật phẩm. Thông thường, chúng có 2 ngón tay (song song hoặc góc cạnh) hoặc 3 ngón tay với hình trụ tác động đơn hoặc kép để điều khiển. Chúng chủ yếu được sử dụng trong các quy trình sản xuất tự động để kẹp một chi tiết gia công. Các tác phẩm có thể bao gồm từ các vật thể nhỏ như bảng mạch hoặc chip đến các vật thể lớn như một khối động cơ. Hình 1 cho thấy các ví dụ về dụng cụ kẹp 2 ngón tay và 3 ngón tay bằng khí nén.
Nội dung chính
Ưu điểm của bộ kẹp khí nén
Những ưu điểm của máy gắp khí nén bao gồm:
- Trọng lượng nhẹ
- Chi phí hiệu quả
- Lực nắm chặt cao Khả năng bám nhiều loại cấu hình phôi
- Lực kẹp có thể điều chỉnh
Nguyên lý hoạt động của bộ kẹp khí nén
Bộ kẹp được kết nối với hệ thống cung cấp khí nén. Khi khí nén được đưa vào xi lanh, nó cung cấp năng lượng cho cần piston. Cần piston được nối với các ngón tay nắm. Khi áp suất không khí di chuyển piston lên và xuống, các ngón tay mở hoặc đóng theo phương song song hoặc góc cạnh. Cơ chế này có thể được sử dụng trong thao tác chọn và đặt hoặc thay đổi hướng của đối tượng.
Hình 2 mô tả nguyên tắc hoạt động của bộ kẹp góc 2 ngón khí nén. Đây là một thiết kế hình trụ đôi. Do đó, khi khí nén được kết nối với xi lanh phía sau (Hình 2 trên cùng), nó sẽ đẩy piston về phía trước, làm mở các ngón tay của bộ kẹp khí nén. Khi khí nén được kết nối với xi lanh phía trước (Hình 2 Dưới cùng), nó sẽ đẩy piston về phía sau, làm đóng các ngón tay của bộ kẹp khí nén. Các bộ kẹp khí nén có thể được phân loại dựa trên chuyển động của các ngón tay nắm, cơ chế kẹp và cấu hình. Những cái phổ biến được thảo luận dưới đây:
Bộ kẹp song song (Parallel gripper)
Như tên cho thấy, bộ kẹp song song di chuyển các ngón tay của nó song song so với thân bộ kẹp. Loại kẹp song song được sử dụng phổ biến nhất vì bộ kẹp tùy chỉnh dễ thiết kế và lắp đặt thẳng về phía trước do chỉ có một trục chuyển động. Họ cũng có thể xử lý các phôi có nhiều hình dạng và kích thước khác nhau và có thể đáp ứng các biến thể về kích thước. Hình 3 cho thấy chuyển động của ngón tay. Bộ kẹp song song khí nén đóng (trái) và mở (phải).
Bộ kẹp góc (Angular Gripper)
Bộ gắp góc khí nén có thể di chuyển các ngón tay theo hướng xuyên tâm, mở và đóng xung quanh một điểm trục chính giữa. Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng có không gian hạn chế vì các hàm có thể di chuyển lên và ra khỏi đường. Những bộ kẹp này rất tốt để giữ các phôi lớn có hình dạng kỳ lạ. Hình 2 cho thấy chuyển động của ngón tay.
Dụng cụ kẹp 2 ngón tay và 3 ngón tay bằng khí nén
Pneumatic 2 finger and 3 finger grippers
Kìm kẹp 2 ngón tay bằng khí nén là loại kềm được sử dụng phổ biến nhất. Nó cung cấp 2 vị trí lắp cho các ngón tay. Các ngón tay di chuyển một cách đồng bộ, mở và đóng về phía trục trung tâm của bộ gắp.
Dụng cụ gắp 3 ngón rất thích hợp để cầm các vật tròn và cung cấp nhiều lực nắm hơn so với dụng cụ kẹp 2 ngón. Nó cung cấp 3 vị trí lắp cho các ngón tay. Các ngón tay mở và đóng về phía trục trung tâm của thân bộ kẹp. 3 ngón tay hỗ trợ nhiều hơn và căn giữa chính xác hơn so với 2 ngón tay.
Tay nắm bên ngoài và bên trong
Các loại bộ kẹp khí nén dựa trên cơ chế kẹp: kẹp trong (trái) và kẹp ngoài (phải)
Dựa trên loại tay nắm, bộ kẹp khí nén có thể được phân loại là bên trong, bên ngoài hoặc kết hợp. Các ví dụ được thảo luận dưới đây và được trình bày trong Hình 4.
- Kẹp bên trong: Bộ kẹp bên trong sử dụng lực mở để giữ bộ phận và kẹp vật thể qua bề mặt bên trong của nó.
- Kẹp bên ngoài: Kẹp ngoài sử dụng lực đóng để giữ vật gia công và kẹp vật từ bề mặt ngoài. Đây là cơ chế nắm bắt phổ biến nhất.
- Kẹp kết hợp: Sử dụng kết hợp kẹp bên ngoài và bên trong.
Bộ kẹp tác động đơn và tác động kép
Bộ kẹp khí nén có thể có cấu hình tác động đơn hoặc kép. Bộ kẹp khí nén tác động đơn có lò xo để hỗ trợ truyền động theo một hướng (mở hoặc đóng).
Bộ kẹp khí nén hầu hết được thiết kế để hoạt động kép. Chúng có thể được kích hoạt bằng khí nén để mở và đóng. Tính năng này cho phép kẹp bên trong và bên ngoài. Bộ kẹp tác động kép có thể có tính năng hỗ trợ lò xo để giữ phôi trong trường hợp áp suất không khí bị mất.
Máy gắp Từ (Magnetic Gripper)
Kẹp từ thích hợp để xử lý các vật sắt từ. Bộ kẹp được gắn nam châm vĩnh cửu ở lõi của chúng. Tùy thuộc vào độ bền của nam châm, nó có thể được sử dụng để xử lý nhiều kích thước vật thể khác nhau. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là nam châm vĩnh cửu có xu hướng mất từ tính ở nhiệt độ cao hơn (trên 150 ° C).
Hình dạng ngón tay
Hình dạng của các ngón tay cho bộ kẹp khí nén: bao (trái), ma sát (giữa), giữ (phải)
Nói chung, các ngón tay của bộ kẹp khí nén sử dụng ma sát để tạo lực kẹp. Nhưng những ngón tay này cũng có thể được thiết kế khác để giảm kích thước và lực nắm bắt cần cho ứng dụng. Hình dạng bao bọc và giữ nguyên giúp tăng độ ổn định và giảm lực cần thiết cho tay cầm. Hình 5 cho thấy một số ví dụ phổ biến về các hình dạng ngón tay khác nhau.
Độ lặp lại
Độ lặp lại là thước đo cho độ chính xác vị trí tối đa mà bộ kẹp có thể đạt được. Bộ kẹp khí nén có thể có độ lặp lại khác nhau dựa trên số lượng ngón tay và tốc độ hoạt động. Vì vậy, độ lặp lại phải được xác định dựa trên độ chính xác cần thiết cho ứng dụng.
Lực kẹp
Lực kẹp là lực do các ngón tay kẹp tác dụng lên phôi. Lực này có thể khác nhau tùy thuộc vào áp suất không khí, hệ số ma sát và điều kiện nắm chặt giữa các ngón tay và chi tiết gia công. Lực kẹp để chỉ giữ ma sát khi chi tiết gia công không rơi khi bị kẹp chặt được tính như sau:
Trong đó:
F = Lực nắm của một ngón tay (N)
m = Khối lượng của phôi (kg)
g = Gia tốc trọng trường (9,81 m / s²)
a = Gia tốc từ chuyển động động (m / s2)
n = Số ngón tay (n = 2 cho bộ kẹp hai ngón; n = 3 cho bộ kẹp ba ngón)
μ = Hệ số ma sát
S = Hệ số an toàn
Nếu thiết kế ngón tay và phương pháp nắm vật thể của bạn khác với cách chỉ giữ ma sát, thì có thể cần một công thức lực nắm khác.
Hệ số ma sát
Dưới đây là bảng hệ số ma sát của các vật liệu thông dụng. Tuy nhiên, những con số này là tiêu chuẩn ban đầu vì chúng sẽ khác nhau đối với mọi ứng dụng và cần được xác minh.
Hệ số an toàn
Đây chỉ đơn giản là một khuyến nghị và hệ số an toàn cho ứng dụng cụ thể của bạn có thể khác:
2 – sử dụng bình thường
3 – để di chuyển theo nhiều hướng
4 – đối với các cú sốc, tăng tốc nhanh hoặc giảm tốc độ
Tùy chọn gắn kết
Các lỗ lắp ở phía dưới, bên và phía trước của bộ kẹp và cung cấp các tùy chọn lắp an toàn. Trong Hình 6 dưới đây: 1, 2 và 3 đại diện cho các lỗ lắp ghép. Tùy thuộc vào ứng dụng, một trong hai bên có thể được chọn để lắp. Số 4 đại diện cho các cảng hàng không. Các tùy chọn lắp cho kẹp góc 2 ngón tay: 1, 2, 3: lỗ lắp và 4: cổng không khí.
Cảm biến – Cài đặt công tắc cảm biến
Cảm biến có thể được lắp đặt cùng với bộ kẹp khí nén để theo dõi và kiểm soát vị trí hoạt động của các ngón tay. Công tắc cảm biến hoặc cảm biến khoảng cách có thể được lắp đặt trên bộ kẹp khí nén. Chúng có thể được đưa vào các rãnh trên cơ thể như trong Hình 7. Các cảm biến này có thể phát hiện vị trí mở hoặc đóng của các ngón tay. Cảm biến tiệm cận có thể phát hiện khoảng cách bằng cách cảm nhận đối tượng và cung cấp thông tin trở lại bộ điều khiển.
Tiêu chí lựa chọn bộ kẹp khí nén
- Lực kẹp: Lực kẹp hiệu quả có thể được tính theo công thức trong bài viết này.
- Trọng lượng phôi: Lực kẹp phải có khả năng hỗ trợ trọng lượng của phôi trong quá trình hoạt động.
- Áp suất không khí: Áp suất không khí nên được xem xét vì nó có ảnh hưởng trực tiếp đến lực kẹp và ảnh hưởng đến kích thước của bộ kẹp.
- Cấu hình của chi tiết gia công: Hình dạng của chi tiết gia công sẽ giúp xác định xem có thể sử dụng kẹp gắp 2 hoặc 3 ngón tay hay không.
- Kềm kẹp 2 ngón tay được sử dụng phổ biến và có thể được sử dụng cho nhiều đối tượng. Kềm kẹp 3 ngón tay phù hợp với các đồ vật hình tròn hoặc hình trụ.
- Loại bộ kẹp: Bộ kẹp có thể có bộ kẹp bên ngoài hoặc bên trong tùy thuộc vào phôi.
- Môi trường: Nên lựa chọn bộ gắp khí nén dựa trên môi trường vận hành. Grippers được thiết kế cho môi trường sạch sẽ có thể bị hỏng trong môi trường khắc nghiệt.
Ứng dụng của Bộ kẹp khí nén
Các ứng dụng Máy kẹp khí nén thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp sau:
- Công nghệ robot
- Sản xuất thiết bị y tế
- Công nghiệp dược phẩm và công nghệ sinh học
- Ép và ép nhựa
- Xử lý trong phòng thí nghiệm
- Tự động hóa
Để tìm hiểu đầy đủ các dòng sản phẩm xy lanh kẹp khí nén của SCHUNK, hãy liên hệ CTI SUPPLY – Đại Lý Chính Thức Schunk tại Việt Nam để được hỗ trợ tìm kiếm và gửi báo giá thương hiệu sản phẩm Schunk chính hiệu từ Đức.
Đội ngũ CTI SUPPLY rất hân hạnh được hỗ trợ quý khách hàng!
Hotline: 0906.494.486 ; Email: sales@ctisupply.vn