Les dispositifs de mouvement imitent les mouvements des personnes, et dans le cas du préhenseur, les mouvements des doigts. Un préhenseur est un dispositif qui tient un objet pour que ce dernier puisse être manipulé. Le préhenseur peut tenir et relâcher un objet pendant qu'une autre action est en cours. Les doigts ne font pas partie du préhenseur, ce sont de l’outillage spécial appelé « mâchoires » ou « mors » qui servent à enserrer l'objet.
La préhensionla préhension
Externe: C’est la méthode la plus populaire pour tenir les objets, la plus simple, et celle qui nécessite la longueur de course la plus faible. Quand les mâchoires du préhenseur sont fermées, la force de fermeture tient l’objet.
Interne : Dans certaines applications, la forme géométrique de l'objet ou la nécessité d’avoir accès aux surfaces extérieures de l’objet fait en sorte que l’objet doit être tenu à partir du centre. Dans un cas pareil, c’est la force d’ouverture du préhenseur qui tiendra l’objet.
En savoir plus sur les Préhenseurs
Fonctionnement
Les préhenseurs les plus utilisés fonctionnent à l’énergie pneumatique; il s’agit essentiellement d’un cylindre qui fonctionne à l’air comprimé. Grâce à l’air fourni, les mâchoires du préhenseur se referment sur l’objet et l’enserrent fermement pendant qu’on effectue une opération, et, quand l’air change de direction, le préhenseur relâche l’objet. On utilise généralement les préhenseurs pneumatiques pour changer l’orientation d’un objet ou pour déplacer un objet lors d’une opération prendre-et-placer (pick-n-place).
Les types de préhenseurs pneumatiques
Les types de préhenseurs pneumatiques les plus populaires sont les préhenseurs à deux mâchoires parallèles et les préhenseurs angulaires à deux mâchoires. Les préhenseurs parallèles s’ouvrent et se referment parallèlement sur l’objet à tenir. Ce sont les types de préhenseurs les plus utilisés. Leur fonctionnement est des plus simple, et ils peuvent s’adapter à certaines variations dimensionnelles. Les préhenseurs angulaires font tourner les mors dans un mouvement radial pour les éloigner de l’objet, c’est pourquoi ces préhenseurs nécessitent plus d’espace.
Il existe aussi des préhenseurs à trois mâchoires, et à genouillère, conçus pour des exigences de manipulation bien précises.
La force de préhension
La force de serrage des préhenseurs dépend de la pression d’air. Si on augmente la pression d’air de 20 %, la force du préhenseur augmente de 20 % (jusqu’à la pression d’air maximale du préhenseur). Ceci vous donne aussi la possibilité de réduire la force de préhension en utilisant un régulateur de pression d’air.
Configuration des mâchoires:
WLes mâchoires sont de l’outillage spécial conçu pour tenir solidement l’objet pendant la tâche à accomplir. Elles font le lien avec l’objet et leur conception nécessite beaucoup de réflexion parce qu’elles auront une influence majeure sur la force requise par le préhenseur.
Il y a deux types de préhension:
Par friction:
Les mâchoires à friction dépendent complètement de la force du préhenseur pour tenir l’objet. Leur fabrication est des plus simple, et il se peut qu’une plus grande force soit requise pour serrer l’objet, particulièrement dans les cas où les surfaces de l’objet ne sont pas planes. Les forces appliquées dans quelque direction que ce soit peuvent séparer des parties de l’objet.
À rétention ou englobante:
Les mâchoires à rétention enserrent l’objet et le retiennent dans les mâchoires. On préfère cette méthode parce qu’elle permet une prise stable de l’objet et nécessite une force moins grande pour tenir celui-ci. Pour relâcher l’objet, il faut ouvrir les mâchoires en surpassant la force qui les maintient fermées. Gardez à l’esprit qu’il faudra peut-être allonger la course du préhenseur pour englober l’objet. Si les mâchoires englobent l’objet de 1,6 mm (1/16 po) sur chaque côté, la course doit être allongée de 3,2 mm (1/8 po).
Règle générale: une préhension par friction nécessite quatre fois plus de force qu’une préhension par rétention ou englobante.
Facteurs importants à considérer dans le choix d’un préhenseur pneumatique avec mâchoires :
Forme de la pièce, orientation et variation dimensionnelle:
Si l’objet a deux surfaces planes opposées, le préhenseur à deux mâchoires parallèles est un bon choix, car il peut s’adapter à certaines variations dimensionnelles. Les deux mors peuvent aussi être conçus pour manipuler des objets cylindriques. Gardez à l’esprit qu’une prise englobante ou par rétention nécessite beaucoup moins de force.
Poids de la pièce:
La force de préhension doit être adéquate pour que la prise soit assez solide pendant que l’opération est effectuée sur l’objet. Le type de conception des mâchoires doit tenir compte de la force requise. N’oubliez pas le facteur sécurité quand vous choisissez l’intensité de la force, et gardez à l’esprit le facteur pression d’air.
Accessibilité:
Ceci s’applique à l’opération effectuée sur l’objet et à l’espace requis par les mâchoires du préhenseur. Si l’opération est effectuée sur l’extérieur de l’objet, alors il faut peut-être une prise interne. Les préhenseurs angulaires sont habituellement moins coûteux, mais nécessitent plus d’espace pour les mouvements des mâchoires.
Environnement :
Les milieux difficiles ou les applications en salle blanche nécessitent des préhenseurs conçus à cet effet.
Rétention de l’objet :
Quand il n’y a plus de pression d’air, le préhenseur relâche la prise sur l’objet et l’objet peut être déposé. Il existe des préhenseurs assistés par ressort pour ce type d’application.
Types de préhenseurs
Préhenseur pneumatique à mâchoire parallèle
A parallel gripper opens and closes parallel to the object that it will be holding. These are the most widely used grippers. They are the simplest to tool and can compensate for some dimensional variation.
Les préhenseurs pneumatiques angulaires
Les préhenseurs angulaires font tourner les mâchoires dans un mouvement radial pour les éloigner de l’objet, ce qui permet de les retirer complètement de la surface de l’objet. On peut placer l’objet directement entre les mâchoires et possiblement éliminer un mouvement supplémentaire.
Préhenseurs pneumatiques pour les salles blanches et les milieux difficiles
Ces préhenseur sont construits avec de la graisse catégorie salle blanche et sont équipés de blindage pour protéger des particules les composants en mouvement. Les composants externes sont faits de matériaux résistants à la corrosion, pour résister à l’eau désionisée, et pour des applications dans le domaine médical et alimentaire. Ils sont aussi pourvus d’une valve de purge/évacuation, à utiliser sous vide dans les applications en salles blanches et le débit d’air pour éloigner les particules des mâchoires.
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