Chwytaki kątowe 180 stopni

SMC Corporation oferuje chwytaki kątowe 180° jako elementy wykonawcze do systemów automatyki przemysłowej, robotyki oraz manipulacji detalami. Modele MHY2 i MHW2 to chwytaki 2-szczękowe umożliwiające obrót palców roboczych w zakresie do 180°, co pozwala na szerokie otwarcie i swobodny dostęp do detalu.

Są stosowane m.in. w:

• automatycznych liniach montażowych,
• aplikacjach pick & place,
• obsłudze maszyn CNC,
• manipulacji elementami o zmiennej geometrii,
• systemach zrobotyzowanych.

Model MHY2 wykorzystuje mechanizm jarzmowy (cam-yoke), natomiast MHW2 oparty jest na mechanizmie zębatkowym (rack & pinion).

• MHY2 – konwersja ruchu liniowego tłoka na ruch obrotowy szczęk za pomocą układu jarzmowego.
• MHW2 – konwersja ruchu tłoka przez zębatkę i koło zębate, zapewniająca wysoką powtarzalność kąta i symetrię ruchu.

Mechanizm zębatkowy jest korzystniejszy przy wyższych momentach i precyzyjnych aplikacjach.

W modelu MHY2 ruch liniowy tłoka powoduje przesunięcie jarzma, które poprzez prowadzenie krzywkowe wymusza obrót osi szczęk. Mechanizm ten zapewnia:

• kompaktową budowę,
• płynne otwieranie do 180°,
• dobrą relację siły do gabarytu.

Charakterystyka momentu jest nieliniowa – największa siła chwytu występuje przy końcowych pozycjach.

W MHW2 tłok porusza zębatkę liniową, która napędza koło zębate sprzężone z osiami szczęk. Zapewnia to:

• symetryczny ruch,
• wysoką dokładność pozycjonowania,
• większą stabilność przy długich palcach.

Mechanizm cechuje się wyższą odpornością na nierównomierne obciążenia.

MHY2 zaleca się w:

• aplikacjach o ograniczonej przestrzeni montażowej,
• manipulacji lekkimi detalami,
• systemach o umiarkowanej dynamice,
• gdy kluczowa jest kompaktowość.

MHW2 sprawdzi się przy:

• dużych momentach bezwładności,
• długich palcach chwytających,
• wysokiej precyzji i powtarzalności,
• większych obciążeniach bocznych.

Moment chwytu oblicza się jako:

M = F × L

gdzie:

• F – siła chwytu,
• L – odległość od osi obrotu do punktu kontaktu.

Należy uwzględnić współczynnik bezpieczeństwa 2–3.

Dobór opiera się na:

• masie detalu,
• odległości środka ciężkości od osi,
• czasie cyklu,
• ciśnieniu roboczym (zwykle 0,2–0,7 MPa),
• wymaganej sile przy danym kącie.

Wydłużenie palców:

• zwiększa moment bezwładności,
• zmniejsza dopuszczalną prędkość,
• zwiększa obciążenie łożysk i mechanizmu.

Producent podaje maksymalne momenty dopuszczalne.

Nie – ruch jest kątowy. Kontakt z detalem zależy od geometrii palców. Dla chwytu równoległego stosuje się chwytaki liniowe.

Modele dostępne są w kilku wielkościach (np. 10–25 mm), co wpływa na:

• siłę chwytu,
• moment,
• gabaryty.

Standardowo zakres wynosi 0–180°, ale można zastosować ograniczniki mechaniczne.

• manipulacja detalami plastikowymi,
• chwyt elementów metalowych,
• systemy pick & place,
• obsługa maszyn CNC.

Rowki pod czujniki magnetyczne (reed lub elektroniczne). Umożliwiają detekcję pozycji otwarte/zamknięte.

Siła rośnie liniowo z ciśnieniem (F = p × A), ale moment zależy też od geometrii mechanizmu.

Tak, przy zastosowaniu:

• filtracji powietrza,
• uszczelnień,
• ewentualnych osłon.

Zależne od modelu – przekroczenie powoduje przyspieszone zużycie łożysk.

Tak, przy zastosowaniu odpowiednich materiałów palców i zgodności z normami higienicznymi.

• kontrola szczelności,
• sprawdzanie luzów,
• okresowa kontrola czystości medium.

Typowo miliony cykli przy prawidłowym doborze i filtracji powietrza.

Wyższa dynamika → większe obciążenia udarowe → skrócenie trwałości.

Aluminium anodowane, stal hartowana (zębatki), uszczelnienia NBR.

Tak, ale należy uwzględnić wpływ grawitacji na detal.

Tak – w zależności od zastosowanych uszczelnień.

Poprzez projekt dedykowanych palców chwytających.

Tak – przez monitoring ciśnienia lub czujniki dodatkowe.

Mechanizm zębatkowy (MHW2) oferuje mniejszy luz przy dużych obciążeniach.

Wymagane są specjalne wersje – standardowe nie zawsze spełniają wymagania.

Otwory montażowe boczne i dolne – zgodnie z dokumentacją producenta.

Dobór MHW2, ograniczenie prędkości, analiza momentów.

Tak – umożliwia to regulację siły chwytu.

Zależne od wielkości i przepływu – zwykle setki milisekund.

Nie są dedykowane do centrowania – lepiej stosować chwytaki równoległe.

Minimum 2× przy statyce, 3× przy dynamice.

Należy zapewnić brak kolizji przy pełnym 180°.

Tak – zalecane w większości aplikacji.

Wysoka temperatura skraca żywotność elastomerów.

Poprzez analizę luzów, powtarzalności i czasu cyklu.

Tak – poprzez sterowanie zaworami proporcjonalnymi lub wyspą zaworową.

Pełne odsunięcie szczęk umożliwia łatwe podanie detalu.

Standardowe wersje – nie, wymagane są specjalne wykonania.

Na podstawie przepływu i długości instalacji.

Tak – dzięki mechanizmowi zębatkowemu.

• zbyt długie palce,
• brak analizy momentu,
• niedoszacowanie dynamiki.

Tak – przy dużych obciążeniach dynamicznych.

Projekt dedykowanych palców, czujników, ograniczników.

Zanieczyszczenia przyspieszają zużycie uszczelnień i mechanizmu.

• MHY2 – kompaktowy, lekki, dobry do standardowych aplikacji.
• MHW2 – bardziej sztywny, precyzyjny, lepszy przy dużych momentach i długich palcach.