Chwytaki promieniowe Festo

Chwytak promieniowy Festo jest pneumatycznym elementem wykonawczym przeznaczonym do chwytania, przytrzymywania, przenoszenia, obracania lub pozycjonowania detali. Ma dwie szczęki, które poruszają się po łuku wokół osi obrotu. W odróżnieniu od chwytaka równoległego końcówki chwytające nie przemieszczają się po prostych równoległych, lecz odchylają się promieniowo. Ruch tłoka pneumatycznego jest przekształcany przez mechanizm kinematyczny na zsynchronizowany obrót szczęk. Każda szczęka może wykonać ruch do około 90°, co daje maksymalny całkowity kąt otwarcia wynoszący 180°. Tak duże rozwarcie umożliwia odsunięcie palców chwytających poza obrys detalu lub przeszkody technologicznej. W wielu aplikacjach eliminuje to konieczność wykonywania dodatkowego ruchu bocznego przez oś manipulatora. Chwytaki promieniowe mogą pracować jako chwytaki zewnętrzne, zaciskające palce na zewnętrznej powierzchni przedmiotu, albo jako chwytaki wewnętrzne, rozpierające się wewnątrz otworu, tulei lub pierścienia. Festo oferuje w tej grupie serie DHRC, DHRS i HGRT, różniące się zakresem wielkości, konstrukcją prowadzenia, dokładnością, dopuszczalnymi obciążeniami i możliwościami zabezpieczenia siły chwytu.

Najważniejszą różnicą jest zakres ruchu szczęk. Chwytak kątowy wykonuje stosunkowo niewielki obrót, zwykle wystarczający do uchwycenia przedmiotu, lecz niewystarczający do całkowitego odsunięcia palców poza obrys dużej przeszkody. Chwytak promieniowy może otworzyć każdą szczękę nawet o 90°, dzięki czemu całkowite rozwarcie wynosi do 180°. Duży kąt otwarcia jest korzystny w stanowiskach, w których chwytak musi przechodzić nad wysokimi krawędziami pojemników, form, uchwytów technologicznych lub elementów maszyny. Palce mogą zostać niemal całkowicie odchylone na boki, co zmniejsza ryzyko kolizji podczas dojazdu. Chwytak kątowy może być natomiast korzystniejszy tam, gdzie wystarcza mały ruch szczęk i najważniejszy jest krótki czas cyklu. W serii HGRT kąt otwarcia można dodatkowo ograniczyć przy użyciu mechanicznego ogranicznika HGRT-HR. Pozwala to wykorzystać konstrukcję chwytaka promieniowego w sposób zbliżony do chwytaka kątowego, gdy pełne otwarcie nie jest potrzebne.

DHRC jest dostępny w wielkościach 6, 10, 16, 20, 25 i 32. Obejmuje więc również bardzo małe wykonania przeznaczone do lekkich i kompaktowych układów manipulacyjnych. Występuje jako chwytak dwustronnego działania oraz w wersjach jednostronnego działania, otwieranych sprężyną po zaniku ciśnienia. DHRS jest oferowany w wielkościach 10, 16, 25, 32 i 40. Charakterystycznymi cechami tej serii są boczne podparcie szczęk, samocentrowanie, wewnętrzne stałe dławienie przepływu oraz możliwość zastosowania wersji NC, zamykanej sprężyną po odłączeniu zasilania. HGRT obejmuje wielkości 16, 20, 25, 32, 40 i 50. Jest przeznaczony do aplikacji wymagających dużej sztywności, wysokiej odporności na momenty obciążające i bardzo dobrej powtarzalności. Oferuje powtarzalność do 0,02 mm, opcjonalne zabezpieczenie siły chwytu podczas zamykania, możliwość doprowadzenia powietrza uszczelniającego oraz możliwość okresowego dosmarowania prowadzenia. W uproszczeniu DHRC sprawdza się w lekkich i kompaktowych układach, DHRS w uniwersalnych aplikacjach przemysłowych, a HGRT w zadaniach wymagających największej sztywności, precyzji i odporności mechanicznej. Ostatecznego doboru nie należy jednak opierać wyłącznie na nazwie serii, lecz na obliczeniu siły, momentów, bezwładności i czasu cyklu.

DHRC jest dobrym wyborem, gdy potrzebny jest duży kąt otwarcia przy możliwie niewielkich wymiarach i masie zespołu chwytającego. Najmniejsza wielkość DHRC-6 waży około 24,5 g, natomiast zakres serii kończy się na wielkości 32. Pozwala to dobrać chwytak do małych komponentów elektronicznych, części z tworzyw sztucznych, elementów montażowych, lekkich opakowań i niewielkich podzespołów maszyn. Seria DHRC umożliwia wykonanie chwytaka dwustronnego działania lub jednostronnego działania, otwieranego sprężyną. Wariant sprężynowy jest szczególnie przydatny wtedy, gdy po zaniku ciśnienia szczęki powinny automatycznie przejść do pozycji otwartej, na przykład w celu zwolnienia detalu, odsunięcia palców od formy albo przygotowania urządzenia do bezpiecznego serwisu. DHRC ma boczne podparcie szczęk, szerokie możliwości montażu i możliwość wykrywania położenia za pomocą czujników. Należy jednak sprawdzić dopuszczalne siły i momenty dla danej wielkości, zwłaszcza gdy stosowane są długie palce chwytające lub duże przyspieszenia manipulatora.

DHRS jest przeznaczony do uniwersalnych aplikacji manipulacyjnych, w których istotne są samocentrowanie detalu, duży kąt otwarcia, odporność na momenty działające na szczęki oraz możliwość zatrzymania przedmiotu po zaniku ciśnienia. Warianty dwustronnego działania mogą być aktywnie otwierane i zamykane sprężonym powietrzem. Wersje NC mają sprężynę zamykającą szczęki w stanie bezciśnieniowym. Mogą być wykorzystywane jako chwytaki jednostronnego działania, jako konstrukcje ze wspomaganiem pneumatycznej siły chwytu sprężyną albo jako chwytaki utrzymujące zamknięcie po awarii zasilania pneumatycznego. Wewnętrzne stałe dławienie ogranicza gwałtowność ruchu w typowych konfiguracjach, zmniejszając potrzebę stosowania dodatkowego dławienia w prostych aplikacjach. Nie zwalnia to jednak z kontroli czasu ruchu przy ciężkich lub długich palcach. DHRS jest dostępny w wielkościach od 10 do 40 i osiąga maksymalną częstotliwość pracy zależną od wielkości – do 4 Hz dla mniejszych wykonań, 3 Hz dla pośrednich i 2 Hz dla największego DHRS-40.

HGRT najlepiej sprawdza się w aplikacjach, w których na szczęki działają duże siły poprzeczne i momenty, wymagane jest stabilne prowadzenie palców, a dokładność powtarzalnego chwytania ma bezpośredni wpływ na jakość procesu. Typowe przykłady obejmują obsługę cięższych odlewów, elementów obrobionych mechanicznie, korpusów, tulei, pierścieni, części samochodowych i komponentów montowanych z niewielkim luzem. Kinematyka HGRT została zaprojektowana z myślą o dużej odporności na obciążenia momentowe i długiej trwałości. Powtarzalność chwytaka wynosi do 0,02 mm, czyli jest lepsza niż deklarowana dla DHRC i DHRS. Największa wielkość HGRT-50 może przenosić na pojedynczej szczęce statyczną siłę F_z do 1200 N i moment M_y do 35 Nm, przy zachowaniu ograniczeń określonych w dokumentacji. HGRT jest również korzystny w środowiskach, w których występuje pył unoszący się w otoczeniu, ponieważ ma przyłącze powietrza uszczelniającego. Nie oznacza to jednak dopuszczenia do bezpośredniej pracy w strumieniu pyłu szlifierskiego, odpryskach spawalniczych lub agresywnych mediach.

Tak. Wszystkie trzy serie mogą realizować chwyt zewnętrzny i wewnętrzny, o ile zastosowane palce oraz geometria detalu umożliwiają bezpieczne przeniesienie siły. Przy chwytaniu zewnętrznym szczęki zamykają się na zewnętrznym obrysie przedmiotu. Siła normalna działająca na powierzchnię detalu wytwarza tarcie zapobiegające jego wysunięciu. Ten sposób jest często stosowany do chwytania wałków, opakowań, korpusów i elementów o regularnym obrysie. Przy chwytaniu wewnętrznym szczęki otwierają się wewnątrz otworu. Palce rozpierają się o ścianki tulei, pierścienia, korpusu lub innego elementu z otworem technologicznym. Należy wtedy sprawdzić wytrzymałość detalu na rozciąganie obwodowe i naciski powierzchniowe. Cienkościenna tuleja może zostać trwale odkształcona even wtedy, gdy chwytak dysponuje wystarczającą siłą do jej przeniesienia.

Siła chwytania przy otwieraniu i zamykaniu nie musi być identyczna, dlatego należy korzystać z wykresu właściwego dla kierunku ruchu, ciśnienia, wielkości chwytaka i długości ramienia.

Duży kąt otwarcia umożliwia całkowite odsunięcie palców chwytających od strefy roboczej. Przy maksymalnym otwarciu 180° każda szczęka obraca się do około 90°. Dzięki temu chwytak może podejść do detalu od góry, nawet gdy w pobliżu znajdują się kołnierze, krawędzie pojemnika, wystające elementy przyrządu lub sąsiednie komponenty. Może to zmniejszyć liczbę osi niezbędnych w manipulatorze. Zamiast wykonywać ruch w dół, ruch boczny i ponowne ustawienie nad detalem, chwytak może odchylić palce i wykonać prosty dojazd osiowy. Korzyścią jest prostsza trajektoria, krótsze programowanie i mniejsze ryzyko kolizji. Pełne otwarcie nie zawsze jest jednak optymalne. Im większy ruch szczęk, tym dłuższy może być czas cyklu i większa energia kinetyczna palców. Jeżeli aplikacja wymaga tylko niewielkiego rozwarcia, warto mechanicznie lub programowo ograniczyć ruch. W HGRT można wykorzystać do tego akcesorium HGRT-HR, które ogranicza kąt i może przekształcić sposób pracy chwytaka promieniowego w zbliżony do chwytaka kątowego.

Tak. Mechanizm chwytaka przenosi ruch tłoka na obie szczęki, zapewniając ich skoordynowane przemieszczanie. W HGRT Festo wskazuje, że liniowy ruch napędu jest przenoszony przez prowadzenie szczelinowe na ruch szczęk, co jednocześnie zapewnia ich synchronizację. DHRS jest określany jako chwytak samocentrujący. Synchronizacja oznacza, że przy symetrycznych palcach i regularnym detalu jego oś może zostać ustawiona względem osi chwytaka. Nie należy jednak utożsamiać synchronizacji mechanizmu z automatyczną kompensacją wszystkich błędów. Na końcowe położenie przedmiotu wpływają tolerancje jego wymiarów, kształt powierzchni, podatność palców, zużycie nakładek, nierównomierne tarcie i dokładność montażu. Jeżeli wymagana jest bardzo precyzyjna lokalizacja detalu, palce powinny mieć odpowiednio wykonane powierzchnie bazujące, a konstrukcja stanowiska powinna przewidywać dodatkowe elementy ustalające. Chwytak odpowiada przede wszystkim za przytrzymanie, natomiast funkcję dokładnego bazowania warto rozdzielić od funkcji generowania siły zacisku.

W chwytaku promieniowym zmienia się geometryczne przełożenie mechanizmu pomiędzy tłokiem a obracającą się szczęką. Ta sama siła wytwarzana przez tłok nie daje więc identycznego momentu na szczęce przy każdym kącie otwarcia. Festo przedstawia dla DHRC, DHRS i HGRT krzywe procentowego momentu w zależności od kąta. Położenie 0° odpowiada ustawieniu szczęk równolegle. Wraz ze zmianą kąta zmienia się udział dostępnego momentu. Oznacza to, że obliczenie wykonane wyłącznie na podstawie nominalnego ciśnienia i rozmiaru chwytaka może być niewystarczające. Uproszczony sposób oceny można zapisać jako:

M_rzeczywisty = F_chwytania × x × k_kąta

gdzie x jest efektywnym ramieniem, a k_kąta współczynnikiem odczytanym z krzywej momentu i zapisanym jako wartość od 0 do 1. Jeżeli wykres podaje 70%, w obliczeniu należy przyjąć 0,70.

Dobór powinien być wykonywany dla rzeczywistego kąta, przy którym następuje kontakt palców z detalem, a nie wyłącznie dla pozycji całkowicie otwartej lub zamkniętej.

Seria DHRC jest dostępna w wielkościach 6, 10, 16, 20, 25 i 32. Liczba w oznaczeniu określa wielkość konstrukcyjną, lecz nienazwane może być bezpośrednio utożsamiana ze średnicą chwytanego detalu ani z długością palców. Wraz ze wzrostem wielkości zwiększają się masa, wymiary, dopuszczalne obciążenia i moment chwytający. Przykładowo wersja dwustronnego działania waży od około 24,5 g dla DHRC-6 do około 716,5 g dla DHRC-32. Statyczna siła F_z dopuszczalna na pojedynczej szczęce rośnie od 12 N dla wielkości 6 do 210 N dla wielkości 32. Wybór wielkości powinien uwzględniać nie tylko masę przedmiotu, ale również długość palców, ich masę, przyspieszenie robota, orientację chwytaka i moment powstający w wyniku odsunięcia środka ciężkości. Często większy chwytak jest potrzebny nie z powodu niedostatecznej siły zacisku, lecz z powodu przekroczenia dopuszczalnego momentu na prowadzeniu szczęki.

DHRC może występować jako chwytak dwustronnego działania oraz jako chwytak jednostronnego działania, otwierany sprężyną. W wersji dwustronnego działania sprężone powietrze jest doprowadzane naprzemiennie do dwóch komór, umożliwiając aktywne otwieranie i zamykanie. W wariancie oznaczonym jako jednostronnego działania z zabezpieczeniem NO sprężyna otwiera szczęki po zaniku ciśnienia. Zamknięcie następuje po podaniu sprężonego powietrza. Taka charakterystyka jest odpowiednia, gdy wymagane jest automatyczne zwolnienie detalu lub odsunięcie palców w stanie bezenergetycznym. Nie jest to jednak uniwersalnie „bezpieczniejszy” wariant. Jeżeli detal znajduje się nad operatorem, maszyną albo obszarem, w którym jego upuszczenie byłoby niebezpieczne, chwytak otwierany po zaniku ciśnienia może być nieodpowiedni. W takim przypadku korzystniejsze może być zamykanie sprężyną, realizowane przez inne serie lub dodatkowe mechaniczne zabezpieczenie. Kierunek bezpiecznego ruchu powinien wynikać z oceny ryzyka całej maszyny.

Litera S wskazuje wariant jednostronnego działania, otwarty w stanie bezciśnieniowym. Oznaczenie NO odnosi się do zabezpieczenia siły chwytu podczas otwierania. W praktyce sprężyna mechaniczna przemieszcza szczęki do pozycji otwartej, gdy układ pneumatyczny zostanie odpowietrzony. Po podaniu ciśnienia chwytak pokonuje moment sprężyny i zamyka szczęki. Rzeczywisty moment zamykający jest wynikiem działania siły pneumatycznej pomniejszonej o przeciwnie skierowany moment sprężyny. Przy ocenie osiągów nie należy więc posługiwać się wykresem wariantu dwustronnego działania bez uwzględnienia charakterystyki sprężyny. Wariant DHRC-…-S-NO może być korzystny w urządzeniach, w których po zatrzymaniu awaryjnym przedmiot ma zostać automatycznie uwolniony, a palce nie mogą pozostać w strefie technologicznej. Przed zastosowaniem należy sprawdzić, czy nie spowoduje to niekontrolowanego upadku elementu oraz czy energia zgromadzona w sprężynie nie wywoła niebezpiecznego ruchu szczęk.

Maksymalne ciśnienie robocze serii DHRC wynosi 8 bar, natomiast minimalna wartość zależy od wielkości i wariantu. Dla wersji dwustronnego działania dokumentacja podaje zakresy rozpoczynające się od 1 bar lub 2,5 bar, zależnie od wykonania. Dla wersji ze sprężyną otwierającą minimalne ciśnienie może wynosić 1,5 albo 2 bar. Minimalne ciśnienie nie powinno być rozumiane jako zalecane ciśnienie projektowe. Przy dolnej granicy chwytak może się poruszać, ale dostępna siła chwytania będzie niewielka, a jej stabilność bardziej podatna na spadki ciśnienia, tarcie, temperaturę i zmiany obciążenia. Do obliczeń należy przyjmować ciśnienie rzeczywiście dostępne na przyłączu chwytaka podczas ruchu, a nie ciśnienie ustawione na głównym reduktorze maszyny. Straty w przewodach, zaworach, szybkozłączach i dławikach mogą powodować istotną różnicę. Siłę trzeba odczytać z wykresu dla rzeczywistego ciśnienia i efektywnego ramienia palca.

Deklarowana powtarzalność chwytaka DHRC wynosi do 0,1 mm, a maksymalna dokładność wymiany do 0,2 mm. Wartość powtarzalności odnosi się do dryfu położenia końcowego w kierunku ruchu szczęk w określonych, powtarzalnych warunkach badania. Powtarzalność informuje, jak zbliżone będzie położenie szczęk podczas kolejnych cykli. Nie jest tym samym co absolutna dokładność położenia końcówki palca względem modelu CAD. Na rzeczywisty błąd systemu składają się również tolerancje wykonania palców, dokładność kołków ustalających, ugięcie konstrukcji, luzy w robocie, odkształcenie detalu i zmienność punktu styku. Wymienność do 0,2 mm jest istotna podczas serwisowej zamiany chwytaka na nowy egzemplarz. Nie gwarantuje jednak, że po wymianie nie będzie potrzebna korekta programu robota lub punktów bazowych. W aplikacjach precyzyjnych należy przewidzieć procedurę kontroli i ponownego bazowania narzędzia.

Dopuszczalne obciążenia zależą od wielkości. Statyczna siła F_z na pojedynczej szczęce wynosi od 12 N dla DHRC-6 do 210 N dla DHRC-32. Dopuszczalne momenty M_x, M_y i M_z również zwiększają się wraz z rozmiarem. Dla DHRC-32 maksymalne wartości statyczne wynoszą odpowiednio około 12 Nm, 8 Nm i 12 Nm. Limity te nie określają siły chwytania. Są to dopuszczalne obciążenia mechaniczne prowadzenia i szczęki. W obliczeniu trzeba uwzględnić masę palca, ciężar przedmiotu, siłę zacisku, odsunięcie środka ciężkości oraz siły bezwładności podczas przyspieszania i hamowania.

Przykładowo lekki detal może mimo wszystko powodować duży moment, jeżeli jest chwytany na końcu długiego palca. Z kolei cięższy detal trzymany blisko osi szczęki może generować mniejszy moment. Najczęstszym błędem jest sprawdzenie tylko siły chwytania i pominięcie obciążenia mechanizmu prowadzenia.

Wszędzie w tekście, np. w pytaniu, zmieńmy indeksy dolne i wzory na format HTML. Wraz ze wzrostem długości ramienia spada dostępna siła na powierzchni detalu. Mechanizm chwytaka generuje moment, a siła na końcu palca jest w przybliżeniu odwrotnie proporcjonalna do odległości punktu styku od osi odniesienia. Podstawową zależność można zapisać jako:

F = M / x

gdzie F oznacza siłę na palcu, M dostępny moment, a x efektywne ramię. W przypadku chwytaka promieniowego należy dodatkowo uwzględnić zmianę momentu wraz z kątem otwarcia.

Ramię x powinno być mierzone zgodnie z układem odniesienia wskazanym przez Festo, a nie od dowolnej zewnętrznej krawędzi obudowy. Jeżeli punkt chwytu jest przesunięty w dwóch kierunkach, efektywne ramię oblicza się z zależności:

x = √(a² + b²)

Dłuższe palce zwiększają ponadto moment bezwładności i mogą wymagać zdławienia ruchu. Zastosowanie większego chwytaka może być konieczne nawet wtedy, gdy statyczna siła zacisku wydaje się wystarczająca.

DHRC jest przygotowany do współpracy z czujnikami położenia. Czujnik zbliżeniowy może być wykorzystany do potwierdzania osiągnięcia określonego położenia, natomiast kompatybilny nadajnik położenia może umożliwiać wykrywanie pozycji tłoka w szerszym zakresie. W podstawowej aplikacji stosuje się dwa sygnały: „chwytak otwarty” i „chwytak zamknięty”. W bardziej zaawansowanym układzie można dodać trzeci stan, interpretowany jako „detal uchwycony”. Jeżeli szczęki zatrzymają się pomiędzy pozycją otwartą i całkowicie zamkniętą, może to wskazywać obecność elementu. Taka diagnostyka musi uwzględniać tolerancję wymiarową detalu. Jeden sztywny punkt przełączania może nie działać prawidłowo dla całej rodziny komponentów. Należy również pamiętać, że sygnał czujnika potwierdza położenie mechanizmu, a nie bezpośrednio wartość siły zacisku. Detal może być obecny, lecz uchwycony zbyt słabo, zabrudzony albo ustawiony nieprawidłowo.

Dokumentacja DHRC podaje zakres temperatury otoczenia od –10 do 60°C, z zastrzeżeniem uwzględnienia zakresu temperatury zastosowanych czujników. Medium roboczym jest sprężone powietrze zgodne z klasą ISO 8573-1:2010 [7:4:4]. DHRC ma klasę odporności korozyjnej CRC 0, opisaną jako brak obciążenia korozyjnego. Oznacza to, że standardowe wykonanie nie powinno być automatycznie traktowane jako odporne na wilgotne, chemicznie agresywne lub zewnętrzne środowisko. Festo wskazuje również, że chwytaki te nie są przeznaczone do bezpośredniej pracy w takich procesach jak obróbka skrawaniem, obecność agresywnych mediów, pył szlifierski i odpryski spawalnicze. Jeżeli chwytak ma pracować w pobliżu takiego procesu, należy zastosować osłony, odseparowanie strefy albo dobrać element wykonany specjalnie do trudniejszych warunków.

Maksymalna częstotliwość pracy DHRC zależy od wielkości i wynosi do 3 lub 2 Hz. Minimalne czasy ruchu podawane przez Festo zostały zmierzone przy 6 bar, w temperaturze pokojowej, przy poziomym montażu i bez dodatkowych palców. Dla wersji dwustronnego działania przykładowy minimalny czas otwarcia wynosi od około 10 ms dla DHRC-6 do około 117 ms dla DHRC-32. W rzeczywistej aplikacji do czasu pneumatycznego trzeba doliczyć opóźnienie zaworu, napełnianie przewodów, reakcję czujników i czas programu sterownika. Przy ciężkich lub długich palcach ruch powinien zostać zdławiony. Zbyt szybkie zatrzymanie powoduje udar w mechanizmie, drgania, odbicie detalu i przyspieszone zużycie. Festo udostępnia wykresy pozwalające dobrać czas otwierania i zamykania do momentu bezwładności palców. Celem regulacji nie jest uzyskanie największej możliwej prędkości, lecz najkrótszego stabilnego czasu bez uderzeń i przekraczania dopuszczalnych obciążeń.

DHRS jest dwuszczękowym, samocentrującym chwytakiem promieniowym z bocznym podparciem szczęk. Konstrukcja została opracowana z myślą o przenoszeniu momentów działających na palce oraz o powtarzalnym chwytaniu zewnętrznym i wewnętrznym. Seria ma wewnętrzne stałe dławienie przepływu, które ogranicza gwałtowność ruchu w standardowych warunkach. Dostępne są warianty bez sprężyny oraz wersje NC z zamykaniem sprężynowym. Wersje ze sprężyną mogą pracować jako chwytaki jednostronnego działania, chwytaki ze wspomaganiem siły zamykającej albo jako układy utrzymujące zacisk po zaniku ciśnienia. DHRS występuje w wielkościach 10, 16, 25, 32 i 40. Ma dwie szczęki, maksymalny kąt otwarcia 180°, powtarzalność do 0,1 mm oraz możliwość montażu przez otwory przelotowe albo gwinty z elementami centrującymi.

Samocentrowanie oznacza, że obie szczęki wykonują skoordynowany ruch względem wspólnej osi chwytaka. Jeżeli detal ma symetryczny kształt, a palce są wykonane i zamontowane symetrycznie, przedmiot zostaje ustawiony w przybliżeniu centralnie względem narzędzia. Funkcja ta jest szczególnie przydatna przy chwytaniu wałków, tulei, pierścieni i elementów okrągłych. Ułatwia utrzymanie stałej osi detalu podczas przenoszenia do kolejnego przyrządu, uchwytu montażowego lub maszyny. Samocentrowanie nie kompensuje jednak błędów kształtu ani niewłaściwego projektu palców. Jeśli jeden palec dotknie detalu wcześniej, przedmiot jest zabrudzony albo powierzchnie chwytne mają różne współczynniki tarcia, detal może zostać przesunięty. W procesach wymagających bardzo wysokiej dokładności należy zastosować powierzchnie samonaprowadzające, elementy bazujące lub osobny przyrząd ustalający, a chwytak wykorzystać głównie do wytworzenia siły docisku.

Wewnętrzne stałe dławienie ogranicza przepływ powietrza w mechanizmie chwytaka, dzięki czemu ruch szczęk jest mniej gwałtowny niż w konstrukcji bez żadnego ograniczenia przepływu. Może to uprościć instalację i w części aplikacji ograniczyć konieczność montowania zewnętrznych zaworów dławiąco-zwrotnych. Nie jest to jednak aktywny regulator prędkości. Stały przekrój dławienia nie dopasowuje się do masy palców, ciśnienia, temperatury ani położenia chwytaka. Po zamontowaniu ciężkich nakładek rzeczywista dynamika może być zupełnie inna niż przy standardowych szczękach.

Jeżeli ruch powoduje uderzenia, drgania lub niekontrolowane zamknięcie, należy zastosować dodatkowe dławienie i regulować przede wszystkim powietrze wypływające z komory. Dławienie odpływu zwykle zapewnia stabilniejszy ruch niż ograniczanie dopływu, ponieważ w komorze napędowej utrzymywana jest kontrolowana poduszka pneumatyczna.

Standardowe warianty DHRS bez sprężyny pracują w zakresie od 2 do 8 bar. Wersje NC z zamykaniem sprężynowym wymagają co najmniej 4 bar, ponieważ podczas otwierania siła pneumatyczna musi pokonać moment sprężyny i opory mechanizmu. Różnica ta jest ważna podczas projektowania instalacji. Maszyna może mieć nominalnie 6 bar, ale w czasie szczytowego poboru ciśnienie lokalne może spadać poniżej 4 bar. W takim przypadku chwytak NC może otwierać się wolniej, nie osiągać pełnego kąta lub powodować niestabilne sygnały czujników. Warto mierzyć ciśnienie dynamiczne możliwie blisko chwytaka podczas najtrudniejszego cyklu. Należy uwzględnić średnicę i długość przewodów, przepływ zaworu, dławiki, liczbę równocześnie uruchamianych odbiorników oraz pojemność przewodów. Zwiększanie ciśnienia nie powinno być sposobem na kompensowanie niewłaściwie dobranego chwytaka lub zbyt długich palców.

Sposób detekcji zależy od wielkości. Dla najmniejszych wykonań dokumentacja przewiduje adaptowane czujniki położenia, natomiast w średnich i dużych wielkościach stosowane są czujniki zbliżeniowe montowane w przygotowanych miejscach. Dane techniczne wskazują detekcję przez czujnik Halla w małym wykonaniu i czujniki zbliżeniowe w pozostałych wielkościach. Czujniki mogą sygnalizować pozycję otwartą, zamkniętą oraz pośrednie położenie odpowiadające obecności detalu. W odpowiedniej konfiguracji nadajnik położenia może dostarczać sygnał analogowy pozwalający oceniać zakres położenia tłoka. Pozycję przełączania należy ustawiać z uwzględnieniem tolerancji detalu, temperatury i luzów układu. Czujnik nie powinien być ustawiony dokładnie na granicy sygnału. Niewielka zmiana wymiaru przedmiotu mogłaby wtedy powodować niestabilne przełączanie. Należy zapewnić margines oraz diagnostykę czasu, w którym sygnał powinien zostać osiągnięty.

Siła chwytania może być regulowana przez zmianę ciśnienia zasilającego, na przykład przy użyciu reduktora precyzyjnego albo regulatora proporcjonalnego. Im wyższe ciśnienie, tym większa siła tłoka i dostępny moment chwytający, z zachowaniem maksymalnego ciśnienia 8 bar. W dokumentacji Festo przedstawiono możliwość współpracy z proporcjonalnym regulatorem ciśnienia VPPM oraz nadajnikami położenia. Pozwala to budować układy, w których sterownik dobiera ciśnienie do rodzaju przedmiotu, receptury lub etapu procesu. Regulacja ciśnieniem nie zapewnia bezpośredniego pomiaru siły. Tarcie uszczelnień, zmienna geometria mechanizmu i kąt szczęk powodują, że taka sama wartość ciśnienia nie zawsze daje identyczną siłę na powierzchni detalu. Przy bardzo delikatnych elementach warto przeprowadzić próby, użyć podatnych nakładek oraz – jeśli proces tego wymaga – zastosować osobny czujnik siły lub układ pomiarowy.

Powtarzalność DHRS wynosi do 0,1 mm, a maksymalna dokładność wymiany do 0,2 mm. Symetria obrotowa również jest określona na poziomie do 0,2 mm. Parametry te odnoszą się do samego chwytaka w warunkach zdefiniowanych przez producenta. Po zamontowaniu w maszynie wynik może ulec pogorszeniu przez tolerancje adaptera, niedokładne kołki ustalające, nieosiowość palców, ugięcie konstrukcji oraz luzy robota. Aby wykorzystać powtarzalność chwytaka, palce powinny być ustalane za pomocą elementów centrujących, a nie tylko śrub. Śruba zapewnia docisk, lecz otwór śrubowy ma luz montażowy. Po demontażu palec przykręcony bez kołka lub tulei może znaleźć się w innym położeniu. W aplikacjach wymagających częstych przezbrojeń warto stosować wymienne zestawy palców z jednoznacznym bazowaniem.

Dopuszczalna statyczna siła F_z na pojedynczej szczęce rośnie od 30 N dla DHRS-10 do 200 N dla DHRS-40. Maksymalne statyczne momenty M_x, M_y i M_z wynoszą odpowiednio od 0,8 Nm w najmniejszej wielkości do 14 Nm w największej. Całkowity moment chwytający przy 6 bar podczas zamykania wynosi, zależnie od wielkości, od około 15 Ncm dla DHRS-10 do około 660 Ncm dla DHRS-40. Przy otwieraniu wartości są nieco inne. Moment chwytający opisuje zdolność mechanizmu do wytworzenia zacisku, natomiast dopuszczalne momenty obciążające określają wytrzymałość prowadzenia szczęki. Oba warunki muszą być spełnione jednocześnie. Chwytak może mieć odpowiednią siłę do utrzymania przedmiotu, a mimo to być przeciążony mechanicznie przez długi palec lub dynamiczny ruch ramienia robota.

Palce powinny być możliwie krótkie, lekkie i sztywne. Punkt kontaktu z detalem należy umieścić blisko osi odniesienia szczęki, ponieważ zwiększanie ramienia obniża dostępną siłę oraz zwiększa obciążenie prowadzenia. Powierzchnia chwytna powinna pasować do kształtu przedmiotu. Dla wałków można zastosować rowek pryzmatyczny lub powierzchnię promieniową. Dla delikatnych detali korzystne są większe powierzchnie styku i podatne wkładki. Dla elementów zaolejonych może być potrzebna teksturowana powierzchnia, lecz nie może ona uszkadzać detalu. Palce należy ustalać przy użyciu przewidzianych elementów centrujących. Trzeba również sprawdzić, czy podczas pełnego otwarcia nie kolidują z obudową, przewodami, czujnikami lub elementami stanowiska. Po wykonaniu modelu CAD konieczna jest weryfikacja momentu bezwładności i dopuszczalnego czasu ruchu. Samo spełnienie warunku statycznego nie gwarantuje trwałej pracy przy dużej częstotliwości.

HGRT wyróżnia się sztywną i precyzyjną kinematyką przeznaczoną do przenoszenia dużych momentów oraz pracy z cięższymi palcami i detalami. Ruch liniowy napędu jest przekształcany w synchroniczny obrót szczęk przez odpowiednio ukształtowane prowadzenie mechanizmu. Producent podkreśla praktycznie bezluzowe prowadzenie szczęk oraz zastosowanie lekkich, a jednocześnie wytrzymałych materiałów. Maksymalny luz kątowy szczęk określono na 0,1°, a powtarzalność na 0,02 mm. HGRT ma również funkcje niedostępne lub mniej rozbudowane w pozostałych seriach: przyłącze powietrza uszczelniającego, możliwość dosmarowania prowadzenia, warianty ze sprężyną zamykającą G2 i mechaniczne ograniczenie kąta za pomocą HGRT-HR. Dzięki temu może być dopasowany do aplikacji o większych wymaganiach mechanicznych i serwisowych.

HGRT występuje w wielkościach 16, 20, 25, 32, 40 i 50. Zakres jest przesunięty w kierunku większych obciążeń niż DHRC i DHRS. Najmniejszy standardowy HGRT-16 waży około 130 g, natomiast HGRT-50 około 3100 g. Warianty G2 ze sprężyną są cięższe. Wraz ze wzrostem wielkości zwiększa się dostępny moment chwytający, dopuszczalna siła na szczęce i możliwość stosowania większych palców. Rośnie jednak także masa narzędzia oraz jego moment bezwładności. Ma to znaczenie przy doborze robota lub osi liniowej. Nie należy automatycznie wybierać największego modelu. Zbyt duży chwytak zwiększa masę na końcu ramienia, zużycie energii i obciążenie osi robota. Dobór powinien wskazać najmniejszą wielkość, która spełnia wymagania siły, momentu, trwałości, bezwładności i bezpieczeństwa z odpowiednim zapasem.

Powtarzalność HGRT wynosi do 0,02 mm. Jest to parametr korzystny w aplikacjach montażowych, załadunku obrabiarek, obsłudze przyrządów kontrolnych oraz procesach, w których chwytany detal musi być wielokrotnie podawany w zbliżone położenie. Wysoka powtarzalność zmniejsza rozrzut położenia szczęk, ale nie eliminuje innych źródeł błędów. Położenie detalu zależy również od tolerancji przedmiotu, dokładności wykonania palców, podatności materiału i geometrii styku. Jeżeli przedmiot ma tolerancję średnicy większą niż dokładność chwytaka, jego środek lub końcowa pozycja mogą się zmieniać mimo powtarzalnego ruchu mechanizmu. W takich przypadkach warto stosować powierzchnie samonaprowadzające, elementy bazujące lub dodatkową kontrolę wizyjną. Wysoka powtarzalność HGRT jest więc ważnym elementem systemu, ale nie zastępuje prawidłowego projektu całego oprzyrządowania.

HGRT jest przeznaczony do większych obciążeń mechanicznych. Dopuszczalna statyczna siła F_z na pojedynczej szczęce wynosi od 50 N dla wielkości 16 do 1200 N dla HGRT-50. Maksymalny statyczny moment M_y zwiększa się od około 3,9 Nm do 35 Nm. Całkowity moment zamykający przy 6 bar wynosi od około 158 Ncm dla HGRT-16 do około 7754 Ncm dla HGRT-50. Moment przy otwieraniu jest nieco wyższy i dla HGRT-50 wynosi około 8424 Ncm. Wartości te nie oznaczają, że każdy detal można chwycić z taką samą siłą. Siła na końcu palca zależy od długości ramienia i kąta szczęki. Ponadto obciążenie dynamiczne podczas zatrzymania robota może wielokrotnie przewyższać obciążenie wynikające wyłącznie z ciężaru. Należy sprawdzić siły i momenty we wszystkich osiach oraz uwzględnić scenariusz hamowania awaryjnego.

HGRT ma przyłącze umożliwiające doprowadzenie powietrza uszczelniającego o ciśnieniu do 0,5 bar. Powietrze przepływa w kierunku szczęk i wytwarza niewielkie nadciśnienie utrudniające przedostawanie się pyłu do prowadzenia. Funkcja jest przydatna w otoczeniu, w którym występują drobne, unoszące się cząstki. Nie oznacza jednak, że chwytak staje się hermetyczny ani że może pracować bez osłony w strumieniu ścierniwa, pyłu szlifierskiego lub odprysków spawalniczych. Powietrze uszczelniające powinno być czyste i odpowiednio przygotowane. Zanieczyszczone powietrze mogłoby wprowadzać cząstki bezpośrednio do strefy prowadzenia. Ciśnienie nie powinno przekraczać wartości określonej przez producenta. Zbyt wysokie ciśnienie może zakłócać pracę uszczelnień i powodować niekontrolowany wypływ powietrza.

Dokumentacja HGRT podaje możliwość dosmarowania prowadzenia przez odpowiednie przyłącza. Okres smarowania elementów prowadzących określono na 10 milionów cykli, przy czym rzeczywista potrzeba konserwacji zależy od obciążenia, prędkości, warunków otoczenia i zgodności eksploatacji z dokumentacją. Dosmarowanie powinno być wykonywane odpowiednim środkiem i w odpowiedniej ilości. Nadmierna ilość smaru może zwiększyć opory, przyciągać zanieczyszczenia i przedostawać się do strefy produktu. Zastosowanie niezgodnego smaru może prowadzić do uszkodzenia uszczelnień lub wypłukania fabrycznego środka smarnego. Konserwację warto planować według liczby cykli zarejestrowanej przez sterownik, a nie wyłącznie według kalendarza. Chwytak pracujący kilka milionów razy rocznie może wymagać innego harmonogramu niż chwytak wykonujący kilkaset cykli dziennie. Każdą czynność należy przeprowadzać po odłączeniu energii i zabezpieczeniu układu przed ruchem.

Standardowy HGRT ma stały ogranicznik umożliwiający całkowity kąt otwarcia 180°. Za pomocą akcesorium HGRT-HR można mechanicznie ograniczyć ruch szczęk przez śrubę regulacyjną. Ograniczenie kąta przynosi kilka korści. Skraca drogę ruchu, może zmniejszyć czas cyklu, ogranicza ryzyko kolizji oraz zmniejsza energię uderzenia przy dochodzeniu do końca ruchu. Jest szczególnie użyteczne, gdy chwytak obsługuje jeden typ detalu i pełne otwarcie nie jest potrzebne. Regulacja nie powinna być traktowana jako metoda zwiększania dopuszczalnej częstotliwości bez wykonania obliczeń. Ciężkie palce nadal mają określony moment bezwładności, a gwałtowne zatrzymanie na krótkim odcinku może zwiększyć obciążenia. Po zmianie ograniczenia należy ponownie ustawić czujniki i zweryfikować, czy palce mają wystarczający luz wokół detalu.

Oznaczenie G2 wskazuje wariant z zabezpieczeniem siły chwytu podczas zamykania. Zintegrowana sprężyna zamyka szczęki, gdy chwytak zostanie odpowietrzony. Wariant może pracować jako chwytak jednostronnego działania, chwytak ze wspomaganiem pneumatycznej siły zamykającej lub chwytak utrzymujący zacisk w stanie bezciśnieniowym. Minimalne ciśnienie pracy wariantu G2 wynosi 4 bar, podczas gdy wersje bez sprężyny pracują od 3 bar. Dostępny moment trzeba obliczać z uwzględnieniem momentu pneumatycznego, charakterystyki kąta i momentu sprężyny. Podczas zamykania sprężyna wspomaga napęd, a podczas otwierania działa przeciwnie. Nie można więc przyjmować identycznych parametrów dla obu kierunków. Wariant G2 jest szczególnie przydatny przy trzymaniu przedmiotu podczas krótkotrwałego zaniku ciśnienia, ale nie powinien być traktowany jako certyfikowany hamulec ani mechaniczne zabezpieczenie ciężaru bez dodatkowej analizy.

Standardowe wersje HGRT bez sprężyny pracują w zakresie od 3 do 8 bar, natomiast warianty ze sprężyną zamykającą G2 od 4 do 8 bar. Temperatura otoczenia wynosi od 5 do 60°C, z uwzględnieniem zakresu temperaturowego czujników. Medium roboczym jest sprężone powietrze zgodne z ISO 8573-1:2010 [7:4:4]. Dopuszczalna jest praca ze smarowaniem, lecz po rozpoczęciu eksploatacji z powietrzem smarowanym należy zachować ten sposób zasilania przez dalszy okres użytkowania. Zmiana z powietrza smarowanego na niesmarowane może doprowadzić do wypłukania lub niedostatecznego uzupełnienia środka smarnego. Najlepiej od początku ustalić jednolity standard przygotowania powietrza dla całej maszyny. Należy także zapobiegać kondensacji wody w przewodach, szczególnie przy dużych zmianach temperatury i długich przestojach.

HGRT umożliwia detekcję położenia przez czujniki zbliżeniowe oraz, zależnie od konfiguracji, czujniki indukcyjne. Czujniki mogą potwierdzać pozycję otwartą, zamkniętą albo położenie pośrednie odpowiadające prawidłowo uchwyconemu detalowi. Przy ustawianiu czujnika „detal uchwycony” szczęki powinny zatrzymywać się przed pozycją całkowicie zamkniętą. Jeżeli chwytak osiąga skrajne zamknięcie mimo obecności przedmiotu, może to wskazywać brak detalu, zbyt mały wymiar albo uszkodzenie palców. W sterowniku warto kontrolować także czas osiągnięcia sygnału. Brak sygnału w określonym oknie może wskazywać spadek ciśnienia, zakleszczenie, przesunięcie detalu lub uszkodzenie czujnika. Najlepszą diagnostykę daje połączenie informacji o pozycji, czasie ruchu i obecności ciśnienia.

Doboru nie należy wykonywać przez proste porównanie masy przedmiotu z nominalną siłą chwytaka. Najpierw trzeba określić kierunek działania grawitacji, maksymalne przyspieszenie robota, współczynnik tarcia, liczbę punktów styku, długość ramienia i geometrię chwytu. Dla chwytu siłowego wykorzystującego tarcie minimalna łączna siła normalna musi zapewnić siłę tarcia większą od maksymalnego obciążenia próbującego wysunąć detal:

F_tarcia = μ × F_normalna

gdzie μ jest współczynnikiem tarcia. W obliczeniu obciążenia należy uwzględnić ciężar oraz siłę bezwładności:

F_obciążenia = m × (g + a)

w najbardziej niekorzystnym kierunku.

Do wyniku należy zastosować współczynnik bezpieczeństwa wynikający z ryzyka, zmienności powierzchni i dynamiki procesu. Następnie sprawdza się wykres siły chwytania dla rzeczywistego ramienia, ciśnienia i kąta. Osobno trzeba zweryfikować dopuszczalne siły i momenty na każdej szczęce.

Jeżeli punkt styku jest przesunięty względem osi odniesienia jednocześnie w dwóch prostopadłych kierunkach, efektywnego ramienia nie należy przyjmować jako jednego z wymiarów. Trzeba obliczyć odległość wypadkową:

x = √(a² + b²)

Przykładowo dla przesunięcia a = 20 mm oraz b = 25 mm:

x = √(20² + 25²) ≈ 32 mm

Dopiero dla wartości 32 mm należy odczytać siłę z odpowiedniego wykresu. Użycie jedynie 20 lub 25 mm zawyżyłoby wynik i mogłoby prowadzić do doboru zbyt małego chwytaka. Następnie trzeba uwzględnić krzywą momentu zależną od kąta szczęki. Ten sam palec może mieć inną zdolność chwytania małego i dużego detalu, ponieważ kontakt następuje przy innym kącie mechanizmu. Festo przedstawia takie przykłady obliczeń w dokumentacji wszystkich trzech serii.

Nie istnieje jedna uniwersalna wartość właściwa dla każdej aplikacji. Współczynnik powinien wynikać z oceny ryzyka, orientacji detalu, dynamiki ruchu, zmienności tarcia, konsekwencji upuszczenia oraz jakości monitorowania procesu. Większego zapasu wymagają detale mokre, zaolejone, zapylone, gorące lub o zmiennej powierzchni. Zwiększonego marginesu wymagają również szybkie roboty, ruch pionowy, zatrzymania awaryjne i chwytanie przedmiotu nad człowiekiem lub kosztownym wyposażeniem. Nie należy uzyskiwać zapasu wyłącznie przez podniesienie ciśnienia do maksymalnych 8 bar. Wyższe ciśnienie zwiększa naciski na detal, zużycie mechanizmu i energię uderzenia. Lepszym rozwiązaniem może być większy chwytak, krótsze palce, powierzchnia kształtowa albo chwyt obejmujący geometrycznie detal zamiast polegania wyłącznie na tarciu. Współczynnik bezpieczeństwa powinien być zastosowany zarówno do wymaganej siły chwytania, jak i do oceny dopuszczalnych momentów oraz obciążeń prowadzenia.

Kształt palców decyduje o sposobie przenoszenia obciążenia. Palce płaskie opierają chwyt głównie na tarciu. Palce profilowane mogą częściowo obejmować detal i przenosić obciążenie przez geometrię, dzięki czemu wymagają mniejszej siły normalnej. Materiał powierzchni chwytnej powinien być dopasowany do detalu. Elastomer zwiększa tarcie i chroni delikatne powierzchnie, ale może się uginać i zmniejszać dokładność. Stal jest sztywna i odporna na zużycie, lecz może pozostawiać ślady. Tworzywo konstrukcyjne zmniejsza masę, ale wymaga kontroli pełzania i odporności temperaturowej. Palce nie powinny być niepotrzebnie masywne. Duża masa zwiększa bezwładność, czas ruchu i obciążenie przy zatrzymaniu. Korzystne jest usuwanie materiału z obszarów nieprzenoszących obciążeń, przy zachowaniu odpowiedniej sztywności. Po wykonaniu palców należy sprawdzić ich ugięcie oraz rzeczywisty rozkład nacisków na przedmiot.

Podczas otwierania i zamykania palce są rozpędzane i hamowane. Im większa jest ich masa i im dalej znajduje się ona od osi obrotu, tym większy moment bezwładności. Długi, lekki palec może mieć większą bezwładność niż krótki, cięższy element skupiony blisko osi. Zbyt duża bezwładność powoduje uderzenia w ograniczniki, drgania, wydłużenie czasu stabilizacji i przyspieszone zużycie prowadzenia. Może również doprowadzić do przekroczenia dopuszczalnych momentów mimo niewielkiej masy chwytanego detalu. Dokumentacja DHRC i HGRT zawiera wykresy zależności dopuszczalnego momentu bezwładności od czasu otwierania i zamykania. W przypadku większych palców chwytak musi być dławiony, a czas ruchu odpowiednio wydłużony. Nie należy dążyć do minimalnego czasu podanego w katalogu, jeżeli warunki testowe różnią się od rzeczywistej konfiguracji.

W dokumentacji wszystkich trzech serii wskazano sprężone powietrze zgodne z ISO 8573-1:2010 w klasie [7:4:4]. Oznaczenie odnosi się do dopuszczalnej zawartości cząstek stałych, wody i oleju. Powietrze powinno być stabilne ciśnieniowo i pozbawione nadmiernej ilości kondensatu. Woda oraz zanieczyszczenia mogą zwiększać tarcie, uszkadzać uszczelnienia, blokować małe przekroje i obniżać powtarzalność ruchu. Producent dopuszcza eksploatację ze smarowanym powietrzem, ale po jej rozpoczęciu smarowanie powinno być utrzymywane. Z tego względu w nowych instalacjach zazwyczaj korzystniejsze jest jednolite zasilanie odpowiednio przygotowanym, niesmarowanym powietrzem, o ile wszystkie komponenty instalacji są do tego przystosowane. Filtr, reduktor i ewentualny układ monitorowania ciśnienia powinny znajdować się tak, aby ograniczyć wpływ lokalnych spadków i zanieczyszczeń przewodów.

Standardowe wykonania nie są przeznaczone do bezpośredniej pracy w warunkach oddziaływania odprysków spawalniczych, pyłu szlifierskiego, agresywnych mediów ani zanieczyszczeń charakterystycznych dla obróbki skrawaniem. W pobliżu takich procesów można zastosować chwytak tylko po odpowiednim odseparowaniu. Stosuje się osłony, kurtyny, mieszki, ekranowanie cieplne, odpowiednie ustawienie chwytaka lub osunięcie go od bezpośredniej strefy procesu. W HGRT powietrze uszczelniające ogranicza wnikanie unoszącego się pyłu do prowadzenia, ale nie chroni przed bezpośrednim strumieniem ścierniwa, gorącymi odpryskami ani chłodziwem pod ciśnieniem. Należy również sprawdzić klasę odporności korozyjnej. DHRC ma CRC 0, natomiast DHRS i HGRT CRC 1. Są to standardowe poziomy do małego lub braku obciążenia korozyjnego, a nie wykonania przeznaczone do środowiska chemicznego lub ciągłego kontaktu z wodą.

Najpierw należy sprawdzić sztywność mocowania, prawidłowe osadzenie tulei lub kołków centrujących, dokręcenie śrub i brak kolizji w całym zakresie ruchu. Przewody powinny być poprowadzone tak, aby nie przenosiły sił na korpus i nie były zginane przy ruchu robota. Pierwsze uruchomienie powinno odbywać się przy obniżonym ciśnieniu i małym przepływie. Następnie stopniowo zwiększa się prędkość, obserwując uderzenia, drgania i zachowanie detalu. Należy zweryfikować chwyt przy minimalnym przewidywanym ciśnieniu, a nie tylko przy warunkach nominalnych. Czujniki ustawia się z marginesem względem granicy przełączania. Sterownik powinien kontrolować kolejność sygnałów oraz maksymalny czas ruchu. Po zakończeniu regulacji należy przeprowadzić próby przy pełnym obciążeniu, maksymalnym przyspieszeniu, najgorszej orientacji i kontrolowanym zaniku ciśnienia.

Do typowych objawów należą zwiększony luz szczęk, nierównomierny ruch, wydłużony czas otwierania, brak powtarzalnego sygnału czujnika, spadek siły chwytania, nietypowy hałas oraz uderzanie palców w skrajnych pozycjach. Przyczyną nie zawsze jest zużycie mechaniczne. Podobne objawy mogą wynikać ze spadku ciśnienia, zabrudzonego tłumika zaworu, zbyt małej średnicy przewodu, uszkodzonego dławika, nieprawidłowego czujnika lub zwiększonej masy palców po modernizacji. Diagnostykę warto rozpocząć od pomiaru ciśnienia dynamicznego przy chwytaku i kontroli czasu ruchu. Następnie sprawdza się szczelność, swobodę ruchu bez obciążenia, stan mocowania palców oraz sygnały czujników. W HGRT trzeba uwzględnić również harmonogram smarowania prowadzenia. Chwytaka nie należy rozbierać lub naprawiać w sposób niezgodny z dokumentacją. Uszkodzony element odpowiedzialny za utrzymanie detalu powinien zostać wymieniony albo przekazany do autoryzowanego serwisu.

DHRC należy rozważyć przede wszystkim wtedy, gdy liczą się małe gabaryty, niska masa, szeroki wybór niewielkich wielkości i możliwość zastosowania wersji otwieranej sprężyną. Zakres od 6 do 32 pozwala budować kompaktowe końcówki robotów i lekkie manipulatory. DHRS jest dobrym, uniwersalnym rozwiązaniem dla typowych procesów przemysłowych. Oferuje samocentrowanie, boczne podparcie szczęk, stałe dławienie wewnętrzne i warianty NC zamykane sprężyną. Zakres wielkości od 10 do 40 obejmuje wiele standardowych aplikacji montażowych i transportowych.

HGRT należy wybierać przy wysokich momentach, cięższych palcach, wymaganej powtarzalności do 0,02 mm, potrzebie powietrza uszczelniającego, dosmarowania prowadzenia albo mechanicznego ograniczenia kąta. Jest dostępny do wielkości 50 i oferuje zdecydowanie najwyższe parametry obciążeniowe spośród opisanych serii. Ostateczna decyzja powinna wynikać z obliczeń obejmujących rzeczywiste ciśnienie, kierunek chwytu, masa i przyspieszenie detalu, długość palców, kąt szczęk, moment bezwładności, wymaganą pozycję po zaniku energii oraz warunki środowiskowe.

Wariant NC ma zintegrowaną sprężynę zamykającą. Po odpowietrzeniu chwytaka szczęki są zamykane siłą sprężyny. Rozwiązanie może pełnić trzy funkcje: umożliwiać pracę jednostronnego działania, wspomagać pneumatyczną siłę zamykania albo utrzymywać zacisk po zaniku ciśnienia.

W pracy dwustronnej moment sprężyny dodaje się do momentu pneumatycznego podczas zamykania, natomiast podczas otwierania napęd pneumatyczny must pokonać sprężynę. Rzeczywisty moment zależy więc od kierunku ruchu i kąta otwarcia. Zamknięcie sprężynowe może ograniczyć ryzyko upuszczenia detalu, lecz nie zastępuje analizy bezpieczeństwa. Siła sprężyny zależy od kąta, a przedmiot może wysunąć się na skutek drgań, śliskiej powierzchni lub uderzenia. W aplikacjach z ciężarem zawieszonym nad ludźmi należy przewidzieć niezależne zabezpieczenie mechaniczne lub urządzenie przeznaczone do bezpiecznego podtrzymywania obciążenia.