Bộ kẹp khí nén – Cách chúng hoạt động

Bộ kẹp khí nén – Cách chúng hoạt động

Bộ kẹp khí nén là một thiết bị gắp và đặt sử dụng khí nén để vận hành hàm kẹp, còn được gọi là ngón tay. Những ngón tay này, tương tự như ngón tay của con người, giúp nắm, giữ và thả các tác phẩm. Thông thường, chúng có 2 ngón tay (song song hoặc góc cạnh) hoặc 3 ngón tay với hình trụ tác động đơn hoặc kép để điều khiển. Chúng chủ yếu được sử dụng trong các quy trình sản xuất tự động để kẹp chặt một chi tiết gia công. Các phần công việc có thể bao gồm từ các vật thể nhỏ như bảng mạch hoặc chip cho đến các vật thể lớn như một khối động cơ. Hình 1 cho thấy các ví dụ về dụng cụ kẹp 2 ngón tay và 3 ngón tay bằng khí nén.

Ưu điểm của máy gắp khí nén

Những ưu điểm của máy mài khí nén bao gồm:

Trọng lượng nhẹ

Chi phí hiệu quả

Lực nắm chặt cao

Khả năng bám nhiều loại cấu hình phôi

Lực kẹp có thể điều chỉnh

Nguyên lý làm việc của bộ kẹp khí nén

Bộ kẹp được kết nối với hệ thống cung cấp khí nén. Khi khí nén được đưa vào xi lanh, nó cung cấp năng lượng cho cần piston. Cần piston được kết nối với các ngón tay nắm. Khi áp suất không khí di chuyển piston lên và xuống, các ngón tay mở hoặc đóng theo phương song song hoặc góc cạnh. Cơ chế này có thể được sử dụng trong thao tác chọn và đặt hoặc thay đổi hướng của đối tượng.

Hình 2 mô tả nguyên tắc hoạt động của bộ kẹp góc 2 ngón bằng khí nén. Đây là một thiết kế hình trụ đôi. Do đó, khi khí nén được kết nối với xi lanh phía sau (Hình 2 trên cùng), nó sẽ đẩy piston về phía trước, làm mở các ngón tay của bộ kẹp khí nén. Khi khí nén được kết nối với xi lanh phía trước (Hình 2 Dưới cùng), nó sẽ đẩy piston về phía sau, làm đóng các ngón tay của bộ kẹp khí nén.

Máy gắp khí nén có thể được phân loại dựa trên chuyển động của ngón tay nắm, cơ cấu gắp và cấu hình. Những cái phổ biến được thảo luận dưới đây:

Bộ kẹp song song

Như tên cho thấy, bộ kẹp song song di chuyển các ngón tay của nó song song so với thân bộ kẹp. Loại kẹp song song được sử dụng phổ biến nhất vì bộ kẹp tùy chỉnh dễ thiết kế và lắp đặt thẳng về phía trước do chỉ có một trục chuyển động. Chúng cũng có thể xử lý các phôi có nhiều hình dạng và kích thước khác nhau và có thể đáp ứng các biến thể về kích thước. Hình 3 cho thấy chuyển động của ngón tay.

Bộ kẹp góc

Bộ gắp góc khí nén có thể di chuyển các ngón tay theo hướng xuyên tâm, mở và đóng xung quanh điểm trục chính giữa. Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng có không gian hạn chế vì các hàm có thể di chuyển lên và ra khỏi đường. Những bộ kẹp này rất tốt để giữ các phôi lớn có hình dạng kỳ lạ. Hình 2 cho thấy chuyển động của ngón tay.

Dụng cụ kẹp 2 ngón tay và 3 ngón tay bằng khí nén

Kìm kẹp 2 ngón tay bằng khí nén là loại kềm được sử dụng phổ biến nhất. Nó cung cấp 2 vị trí lắp cho các ngón tay. Các ngón tay di chuyển một cách đồng bộ, mở và đóng về phía trục trung tâm của bộ gắp.

Dụng cụ gắp 3 ngón rất thích hợp để cầm nắm các vật tròn và cung cấp nhiều lực nắm hơn so với dụng cụ kẹp 2 ngón. Nó cung cấp 3 vị trí lắp cho các ngón tay. Các ngón tay mở và đóng về phía trục trung tâm của thân bộ kẹp. 3 ngón tay hỗ trợ nhiều hơn và căn giữa chính xác hơn so với 2 ngón tay.

Nắm bên ngoài và bên trong

Dựa trên loại tay nắm, bộ kẹp khí nén có thể được phân loại là bên trong, bên ngoài hoặc kết hợp. Các ví dụ được thảo luận dưới đây và được trình bày trong Hình 4.

Kẹp bên trong: Bộ kẹp bên trong sử dụng lực mở để giữ bộ phận và kẹp vật thể qua bề mặt bên trong của nó.

Kẹp ngoài: Kẹp ngoài sử dụng lực đóng để giữ vật gia công và kẹp vật từ bề mặt ngoài. Đây là cơ chế nắm bắt phổ biến nhất.

Kẹp kết hợp: Sử dụng kết hợp kẹp bên ngoài và bên trong.

Bộ kẹp tác động đơn và tác động kép

Bộ kẹp khí nén có thể có cấu hình tác động đơn hoặc kép. Bộ gắp khí nén tác động đơn có lò xo để hỗ trợ truyền động theo một hướng (mở hoặc đóng). Bộ kẹp khí nén hầu hết được thiết kế để hoạt động kép. Chúng có thể được kích hoạt bằng khí nén để mở và đóng. Tính năng này cho phép kẹp bên trong và bên ngoài. Bộ kẹp tác động kép có thể có tính năng hỗ trợ lò xo để giữ phôi trong trường hợp áp suất không khí bị mất.

Máy gắp từ

Kẹp từ tính thích hợp để xử lý các vật thể sắt từ. Bộ kẹp được gắn nam châm vĩnh cửu ở lõi của chúng. Tùy thuộc vào độ bền của nam châm, nó có thể được sử dụng để xử lý nhiều kích thước vật thể khác nhau. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là nam châm vĩnh cửu có xu hướng mất từ ​​tính ở nhiệt độ cao hơn (trên 150 ° C).

Hình ngón tay

Nói chung, các ngón tay của bộ kẹp khí nén sử dụng ma sát để tạo lực kẹp. Nhưng những ngón tay này cũng có thể được thiết kế khác để giảm kích thước và lực nắm bắt cần cho ứng dụng. Hình dạng bao bọc và giữ nguyên giúp tăng độ ổn định và giảm lực cần thiết cho tay cầm. Hình 5 cho thấy một số ví dụ phổ biến về các hình dạng ngón tay khác nhau

Độ lặp lại

Độ lặp lại là thước đo cho độ chính xác vị trí tối đa mà bộ kẹp có thể đạt được. Bộ kẹp khí nén có thể có độ lặp lại khác nhau dựa trên số lượng ngón tay và tốc độ hoạt động. Vì vậy, độ lặp lại phải được xác định dựa trên độ chính xác cần thiết cho ứng dụng.

Lực nắm chặt

Lực kẹp là lực do các ngón tay kẹp tác dụng lên phôi. Lực này có thể khác nhau tùy thuộc vào áp suất không khí, hệ số ma sát và điều kiện nắm chặt giữa các ngón tay và chi tiết gia công. Lực kẹp để chỉ giữ ma sát khi chi tiết gia công không rơi khi bị kẹp chặt được tính như sau:

F = Lực nắm của một ngón tay (N)

m = Khối lượng của phôi (kg)

g = Gia tốc trọng trường (9,81 m / s²)

a = Gia tốc từ chuyển động động (m / s2)

n = Số ngón tay (n = 2 đối với bộ kẹp hai ngón; n = 3 đối với bộ kẹp ba ngón)

μ = Hệ số ma sát

S = Hệ số an toàn

Nếu thiết kế ngón tay của bạn và phương pháp nắm chặt vật thể khác với cách chỉ giữ ma sát, thì có thể cần một công thức lực nắm khác.

Hệ số ma sát

Dưới đây là bảng hệ số ma sát của các vật liệu thông dụng. Tuy nhiên, những con số này là tiêu chuẩn ban đầu vì chúng sẽ khác nhau đối với mọi ứng dụng và cần được xác minh.

Workpiece material	Jaw material	Friction coefficient μ
Steel	Steel	0.25
Steel	Aluminum	0.35
Steel	Plastic	0.50
Aluminum	Aluminum	0.49
Aluminum	Plastic	0.70
Plastic	Plastic	1

Hệ số an toàn

Đây chỉ đơn giản là một khuyến nghị và hệ số an toàn cho ứng dụng cụ thể của bạn có thể khác:

2 – để sử dụng bình thường

3 – chuyển động theo nhiều hướng

4 – đối với các cú sốc, tăng tốc nhanh hoặc giảm tốc độ

Các tùy chọn gắn kết

Các lỗ lắp ở phía dưới, bên và phía trước của bộ kẹp và cung cấp các tùy chọn lắp an toàn. Trong Hình 6 bên dưới: 1, 2 và 3 đại diện cho các lỗ lắp ghép. Tùy thuộc vào ứng dụng, một trong hai bên có thể được chọn để lắp. Số 4 đại diện cho các cảng hàng không.

Cảm biến

Cảm biến có thể được lắp đặt cùng với bộ kẹp khí nén để theo dõi và kiểm soát vị trí hoạt động của các ngón tay. Công tắc cảm biến hoặc cảm biến khoảng cách có thể được cài đặt trên bộ kẹp khí nén. Chúng có thể được đưa vào các rãnh trên cơ thể như được thấy trong Hình 7. Các cảm biến này có thể phát hiện vị trí mở hoặc đóng của các ngón tay. Cảm biến tiệm cận có thể phát hiện khoảng cách bằng cách cảm nhận đối tượng và cung cấp thông tin trở lại bộ điều khiển.

Tiêu chí lựa chọn

Lực kẹp: Lực kẹp hiệu quả có thể được tính theo công thức trong bài viết này.

Trọng lượng phôi: Lực kẹp phải có khả năng hỗ trợ trọng lượng của phôi trong quá trình hoạt động.

Áp suất không khí: Áp suất không khí nên được xem xét vì nó có ảnh hưởng trực tiếp đến lực kẹp và ảnh hưởng đến kích thước của bộ kẹp.

Cấu hình của chi tiết gia công: Hình dạng của chi tiết gia công sẽ giúp xác định xem có thể sử dụng kẹp gắp 2 hoặc 3 ngón tay hay không. Kềm 2 ngón tay được sử dụng phổ biến và có thể được sử dụng cho nhiều đối tượng. Kềm gắp 3 ngón tay phù hợp với các đồ vật hình tròn hoặc hình trụ.

Loại bộ kẹp: Bộ kẹp có thể có bộ kẹp bên ngoài hoặc bên trong tùy thuộc vào phôi.

Môi trường: Máy gắp khí nén nên được lựa chọn dựa trên môi trường hoạt động. Grippers được thiết kế cho môi trường sạch sẽ có thể bị hỏng trong môi trường khắc nghiệt.

Các ứng dụng

Máy kẹp khí nén thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp sau:

Người máy

Sản xuất thiết bị y tế

Công nghiệp dược phẩm và công nghệ sinh học

Đúc và ép nhựa

Xử lý trong phòng thí nghiệm

Tự động hóa

Bộ kẹp khí nén – Cách chúng hoạt động

BÀI VIẾT LIÊN QUAN:

Kẹp khí nén 3 chấu AF26

Cách lựa chọn mã sản phẩm , vật liệu , đặc tính và thông số kỹ thuật cũng như yêu cầu của quý khách hàng.Mọi thắc mắc cần được giải đáp cũng như tư vấn và nhận báo giá xin liên hệ với thông tin bên dưới :

CÔNG TY TNHH TÂN HẢI : 453B Đường Chiến Lược, Khu Phố 6, Phường Tân Tạo, Quận Bình Tân, Thành phố Hồ Chí Minh

Email : tanhai.automation@gmail.com Phone and zalo: Mr Trung : 0397536266