Przyssawki i chwytaki próżniowe Festo

Przyssawki OGVM to kompaktowe elementy chwytające przeznaczone do systemów manipulacji wykorzystujących podciśnienie. Ich konstrukcja umożliwia stabilne chwytanie detali o różnej geometrii poprzez wytworzenie różnicy ciśnienia między powierzchnią przyssawki a otoczeniem. W praktyce przemysłowej stosuje się je w aplikacjach pick-and-place, pakowaniu, montażu oraz w manipulacji elementami płaskimi.

Przyssawki OGVM są wykorzystywane w automatyce przemysłowej do manipulacji:

• arkuszami blachy,
• płytami plastikowymi,
• szkłem,
• opakowaniami kartonowymi,
• elementami drewnianymi.

Szczególnie dobrze sprawdzają się w zautomatyzowanych liniach produkcyjnych, gdzie wymagane jest szybkie i powtarzalne przenoszenie elementów przy zachowaniu wysokiej stabilności chwytu.

Chwytak OGGB wykorzystuje zjawisko opisane przez Prawo Bernoulliego. Strumień sprężonego powietrza przepływający z dużą prędkością w szczelinie roboczej powoduje lokalny spadek ciśnienia statycznego. Powstała różnica ciśnienia generuje siłę unoszącą element roboczy bez bezpośredniego kontaktu z powierzchnią. Dzięki temu możliwe jest manipulowanie bardzo delikatnymi materiałami.

Chwytaki Bernoulliego OGGB są szczególnie przydatne przy manipulacji materiałami:

• cienkie szkło,
• wafle krzemowe,
• płytki PCB,
• folie,
• elementy elektroniczne.

Ponieważ chwyt odbywa się bez kontaktu mechanicznego , minimalizowane jest ryzyko zarysowania lub deformacji powierzchni.

Przyssawki ESS i ESV różnią się przede wszystkim konstrukcją oraz zakresem zastosowań:

• ESS – przeznaczone głównie do powierzchni płaskich i gładkich
• ESV – zaprojektowane do bardziej wymagających powierzchni, np. lekko chropowatych lub nieregularnych.

Różnice dotyczą również elastyczności materiału oraz charakterystyki deformacji podczas kontaktu z detalem.

Przyssawki VAS są rozwiązaniami uniwersalnymi stosowanymi w systemach manipulacji próżniowej. Ich konstrukcja umożliwia efektywne chwytanie elementów w szerokim zakresie temperatur oraz przy zmiennych warunkach pracy. Szczególną zaletą jest wysoka odporność na zużycie oraz stabilność parametrów roboczych przy intensywnej eksploatacji.

Przyssawki VASB są przeznaczone do aplikacji wymagających zwiększonej stabilności chwytu, szczególnie w przypadku elementów o większej masie lub zmiennej geometrii. Ich konstrukcja zapewnia:

• większą powierzchnię kontaktu,
• stabilniejszy rozkład podciśnienia,
• lepszą odporność na odkształcenia.

Dobór średnicy przyssawki powinien uwzględniać:

• masę transportowanego elementu,
• współczynnik bezpieczeństwa,
• poziom podciśnienia w instalacji,
• charakter powierzchni.

Zbyt mała średnica może prowadzić do niestabilności chwytu, natomiast zbyt duża zwiększa zużycie energii w układzie próżniowym.

Siłę chwytu można oszacować ze wzoru:

F = A × Δp

gdzie:

• F – siła chwytu
• A – powierzchnia przyssawki
• Δp – różnica ciśnień między atmosferą a wnętrzem przyssawki.

W praktyce należy również uwzględnić współczynnik bezpieczeństwa wynoszący zazwyczaj od 2 do 4.

Najczęściej stosowane materiały to:

• silikon,
• NBR (kauczuk nitrylowy),
• poliuretan,
• EPDM.

Dobór materiału zależy od temperatury pracy, kontaktu z chemikaliami oraz wymagań higienicznych.

Tak, jednak w takich aplikacjach zaleca się stosowanie filtrów próżniowych oraz przyssawek o konstrukcji odpornej na zabrudzenia. Pył może powodować:

• spadek szczelności,
• pogorszenie parametrów podciśnienia,
• zwiększone zużycie materiału przyssawki.

Najważniejsze zalety chwytaków Bernoulliego to:

• brak kontaktu z powierzchnią,
• minimalne ryzyko uszkodzenia detalu,
• możliwość manipulacji materiałami porowatymi.

Tak, jednak wymaga to większego przepływu powietrza oraz zastosowania wydajniejszych generatorów próżni.

Najczęściej stosowane poziomy podciśnienia mieszczą się w zakresie:

• 60–90 kPa poniżej ciśnienia atmosferycznego.

Najczęściej są to:

• nieszczelność układu,
• zabrudzenie powierzchni,
• zbyt mała powierzchnia przyssawki,
• zbyt małe podciśnienie.

Tak, są one powszechnie stosowane w przemyśle szklarskim.

Do głównych ograniczeń należą:

• konieczność szczelnej powierzchni,
• wrażliwość na zabrudzenia,
• ograniczona siła chwytu przy dużych obciążeniach.

Tak. W wielu aplikacjach stosuje się matryce przyssawek , które zwiększają stabilność chwytu.

Wysoka temperatura może powodować degradację materiałów elastomerowych.

Tak, pod warunkiem zastosowania materiałów zgodnych z normami FDA.

Najczęściej spotykane średnice mieszczą się w zakresie 5–100 mm.

Zapewniają większą elastyczność i lepsze dopasowanie do powierzchni.

Tak, szczególnie modele mieszkowe.

System obejmuje:

• generator próżni,
• przyssawki,
• przewody,
• zawory sterujące.

Zwykle mieszczą się w zakresie od kilku do kilkudziesięciu milisekund.

Poprzez:

• redundancję przyssawek,
• monitoring podciśnienia,
• regularną konserwację.

Są to między innymi:

• szkło
• metal
• plastik
• papier.

Tak, jeśli wykonane są z materiałów wysokotemperaturowych.

Charakteryzują się niewielkimi wymiarami i wysoką wydajnością.

Tak, są powszechnie stosowane w robotyce.

Elektronika, przemysł półprzewodników, optyka.

Tak, szczególnie przy użyciu przyssawek o dużej powierzchni.

Pozwala dopasować się do nierówności powierzchni.

Tak, przy zastosowaniu odpowiednich materiałów.

Na podstawie masy detalu i współczynnika bezpieczeństwa.

Prostota konstrukcji i wysoka niezawodność.

Tak, stosując czujniki próżni.

Niewłaściwy dobór średnicy przyssawek.

Wysoka odporność temperaturowa.

Duża odporność na ścieranie.

Zależy od intensywności pracy i warunków środowiskowych.

Spadek szczelności i deformacja materiału.

Tak, przy odpowiednim doborze geometrii.

Tak, zwłaszcza filtrów i przewodów.

Lepsza kompensacja różnic wysokości.

Automotive, elektronika, logistyka, spożywcza.

Tak, w odpowiednich konfiguracjach.

Bezpośrednio wpływa na siłę chwytu.

Zapewniają szybkie, bezpieczne i powtarzalne manipulowanie elementami.