Choisir le bon préhenseur : facteurs clés pour une fabrication automatisée optimale

Les opérations de fabrication automatisées sont des écosystèmes finement ajustés dans lesquels tous les composants doivent fonctionner en harmonie complète. Les préhenseurs utilisés pour saisir et placer, orienter et maintenir des composants ou produits finis à divers points le long de la chaîne de production sont essentiels à ce processus.

Les préhenseurs existent en de nombreuses tailles et styles, et plusieurs considérations doivent être abordées avant que le meilleur préhenseur puisse être choisi. Parmi celles-ci figurent les effets que la saleté, le grit, l'huile, la graisse, le fluide de coupe, la variation de température, la propreté et l'interaction humaine ont sur les systèmes d'automatisation.

Les préhenseurs à commande pneumatique sont utilisés dans un haut pourcentage d'applications et effectuent trois tâches de base : saisir et maintenir un produit ou composant pendant qu'il est transféré ; orientation de pièce ; et saisir une pièce pendant que le travail est effectué. Ces tâches ne peuvent être complétées jusqu'à ce que le bon préhenseur soit choisi pour deux classes générales d'environnements d'exploitation :

• Contaminé : Les contaminants doivent être tenus hors du préhenseur pour assurer un fonctionnement sans problème. Des niveaux élevés de saleté, débris, huile et graisse, ainsi que des variations de température, peuvent affecter le fonctionnement interne du préhenseur.
• Propre : L'accent est mis sur le fait de garder tout ce qui est sur ou dans le préhenseur de ne pas être relâché dans l'environnement de travail. C'est commun dans les industries où seules des quantités infimes de contaminants aéroportés ou de surface sont permises.

L'utilisation de boucliers standards ou personnalisés peut dévier les débris du fonctionnement interne dans un environnement sale, ou aider à garder les contaminations et graisses internes contenues dans un propre.

Les considérations pour toute application de préhenseur devraient inclure la longueur de doigt appropriée, la force de préhension, la course, le temps d'actionnement et la précision. Dans ce domaine, les mécanismes de support de mâchoire communs incluent :

• Paliers lisses (contact de surface) : Généralement des paliers surface-à-surface plats et cylindriques (type douille) qui peuvent résister au chargement d'impact tout en maintenant une haute précision.
• Paliers à rouleaux (contact linéaire) : Paliers à rouleaux croisés à faible frottement et paliers Dual V qui sont préchargés pour atteindre une haute précision et ajustés au fil du temps pour minimiser le jeu latéral.
• Paliers à billes (contact ponctuel) : Frottement très faible, les rendant bons pour les applications de précision et le fonctionnement à basses pressions de ligne.

Le mode de transmission de puissance devrait aussi être contemplé. Quelques exemples sont :

• Coin double face : Ont une grande surface pour transmettre la puissance aux mâchoires avec la puissance également divisée entre elles.
• Entraînement direct : Une goupille ou tige est utilisée pour accoupler directement le piston à la mâchoire.
• Entraînement par came : Transmission de puissance directe, synchronisée et contact linéaire pour envoyer la puissance aux mâchoires.
• Entraînement crémaillère-pignon : Un entraînement synchronisé transmet la force du piston à travers une crémaillère, et il n'y a virtuellement aucune usure sur les pièces d'entraînement.

Il y a aussi de nombreux designs de doigts et méthodes de préhension à considérer :

• Friction : Surfaces de contact qui se ferment et s'arrêtent sur la pièce, créant une force de friction utilisée pour maintenir le composant.
• En berceau : Les doigts ont un profil de la pièce, c.-à-d., rond à rond. Le doigt se ferme et s'arrête sur la pièce avec la force et la forme du doigt générant la force de préhension.
• Encapsulé : Dit être le moyen le plus sûr de préhension. Les doigts ont un profil de la pièce, c.-à-d. rectangle à rectangle.

La performance de tout système de fabrication automatisé n'est aussi forte et fiable que son maillon le plus faible. Pour s'assurer que le maillon faible n'est pas le préhenseur, un préhenseur approprié doit être spécifié basé sur sa conception et la gamme d'options disponibles. Ce n'est que lorsque ces domaines sont optimisés que l'opérateur saura que le meilleur préhenseur pour l'application a été sélectionné.