Пневматический захват AirTAC HFZ40 для автоматизированных производственных линий

AirTAC HFZ40 — двухпальцевый пневматический захват для удержания деталей при автоматизированном перемещении, сборке и загрузке оборудования. Его рабочие пальцы движутся параллельно навстречу друг другу или в противоположные стороны. Такая схема позволяет захватывать заготовку за наружные поверхности либо удерживать её изнутри отверстия.

Технические характеристики

Параметры HFZ40 характеризуют размеры пневматического привода, диапазон раскрытия и создаваемое усилие. Обозначение «40» соответствует диаметру поршня, а не ширине удерживаемого изделия. Основные характеристики модели:

• тип механизма — двухпальцевый параллельный захват;
• исполнение привода — двойного действия;
• диаметр поршня — 40 мм;
• суммарный ход раскрытия и закрытия — 30 мм;
• рабочее давление — 0,1–0,7 МПа, или 1–7 бар;
• рабочая среда — сжатый воздух с фильтрацией 40 мкм;
• температурный диапазон — от −20 до +70 C;
• эффективное усилие наружного захвата на один палец — 255 Н;
• эффективное усилие внутреннего захвата на один палец — 320 Н;
• условия определения указанных усилий — давление около 0,5 МПа и расстояние до точки захвата L = 20 мм;
• масса стандартного исполнения — приблизительно 1,268 кг.

Суммарный ход 30 мм означает изменение расстояния между пальцами. При симметричном перемещении ход каждого пальца составляет 15 мм. Фактическое расстояние между контактными поверхностями определяется установленными губками. Усилие на палец нельзя напрямую переводить в допустимую массу груза. При удержании за счёт трения результат зависит от материала губок, состояния поверхности, ускорения и запаса против проскальзывания. Длинная оснастка также изменяет условия нагружения механизма.

Конструкция и функциональные элементы

HFZ40 объединяет пневматический привод и направляющий узел в одном корпусе. Направляющая с шариковыми элементами поддерживает параллельность движения пальцев и воспринимает нагрузки от установленной оснастки. В конструкции предусмотрены следующие основные элементы:

• корпус — объединяет рабочие полости и служит основанием для крепления устройства;
• поршень с уплотнениями — преобразует давление воздуха в механическое усилие;
• передаточный механизм — связывает перемещение поршня с согласованным движением пальцев;
• линейная направляющая — ограничивает нежелательные смещения подвижных частей;
• рабочие пальцы — несут сменные захватные губки;
• пневматические каналы — обеспечивают подачу воздуха и опорожнение рабочих полостей.

Для серии предусмотрены крепёжные и установочные отверстия, а также пазы под магнитные датчики положения. Установочные элементы помогают сохранять положение захвата после демонтажа и повторной установки. Датчики позволяют включать сигналы о положении механизма в последовательность работы станка или манипулятора. Сменные губки образуют рабочую оснастку захвата. Их контактные поверхности могут повторять контур изделия или иметь выемки для устойчивого размещения цилиндрической детали. При этом увеличение длины губок повышает момент на направляющей, поэтому размеры оснастки должны соответствовать нагрузке.

Принцип работы

Действие HFZ40 основано на попеременной подаче воздуха в полости пневматического привода. Направление движения задаёт внешний распределитель, а давление определяет развиваемое усилие. При наружном захвате рабочий цикл включает следующие операции:

• раскрытие губок перед подходом к заготовке;
• позиционирование захвата относительно детали;
• переключение распределителя и подачу воздуха на закрытие;
• сближение губок до контакта с поверхностью изделия;
• удержание детали во время перемещения;
• раскрытие губок после размещения изделия в приёмной позиции.

При внутреннем захвате последовательность меняется: сначала сведённые губки вводятся в отверстие, затем разводятся до контакта со стенками. Освобождение происходит при обратном движении. После контакта с деталью перемещение прекращается, но давление продолжает создавать удерживающее усилие. Базовое исполнение двойного действия не обеспечивает самостоятельной механической фиксации при потере воздуха. Если падение детали недопустимо, соответствующее удерживающее устройство предусматривают в конструкции установки.

Регулирование усилия и контроль цикла

Настройка захвата должна согласовывать прочность изделия, устойчивость удержания и требуемую скорость работы. Избыточный прижим способен деформировать тонкостенную заготовку, а недостаточный — вызвать смещение при разгоне манипулятора. В пневматической системе регулируют следующие величины:

• давление питания — для изменения усилия прижима;
• расход воздуха — для ограничения скорости движения пальцев;
• положение датчиков — для формирования сигналов в нужных точках хода;
• временные интервалы управления — для согласования захвата с другими механизмами.

Давление и расход выполняют разные функции. Регулятор давления ограничивает силовое воздействие, а дроссель изменяет скорость заполнения или опорожнения полостей. Уменьшение скорости особенно полезно при работе с хрупкими изделиями и тяжёлыми губками. Сигнал датчика положения сам по себе не подтверждает надёжность удержания. Например, механизм может закрыться при отсутствии заготовки. Для ответственных операций положение пальцев сопоставляют с сигналом наличия детали и состоянием пневматического питания.

Области применения

HFZ40 применяют в автоматизированных установках, где требуется механическое удержание изделия между двумя контактными поверхностями. Параллельное движение удобно для деталей с постоянной шириной и для оснастки, охватывающей заданный контур. Характерные задачи включают:

• загрузку и выгрузку заготовок в производственных ячейках;
• перенос деталей между сборочными позициями;
• установку втулок и колец на технологические оправки;
• подачу изделий в контрольные приспособления;
• сортировку продукции после измерения;
• укладку жёстких компонентов в транспортную тару.

При работе с обработанными поверхностями значение имеют материал и чистота контактных накладок. Для деталей сложной формы профильные губки позволяют уменьшить зависимость удержания от трения, если геометрия изделия допускает частичный охват.

Таким образом, AirTAC HFZ40 предназначен для механического захвата деталей в автоматизированных производственных системах. Два параллельно движущихся пальца обеспечивают наружное сжатие или внутренний распор, а пневматический привод двойного действия управляет обоими направлениями движения. Суммарный ход 30 мм определяет диапазон изменения раскрытия; надёжность удержания зависит от давления, формы губок, положения детали и ускорений оборудования. Компания «Олниса» поставляет промышленное оборудование для предприятий России и стран СНГ. Поставки пневматических устройств и компонентов обеспечивают потребности производств в оснащении и обновлении технологических установок.