Un guide complet des pinces
Configurer le bon SoftGripper pour un robot
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Qu'est-ce qu'une pince ?
Pour le dire de la manière la plus simple possible, une pince est un dispositif qui permet aux robots d’interagir avec des objets tels que les ramasser, les tenir et les déplacer en toute sécurité. Lorsque les pinces sont combinées à des bras robotiques collaboratifs, elles aident à automatiser les processus de fabrication critiques tels que l’assemblage, l’inspection, le prélèvement et le placement, et l’entretien des machines.
Types de pinces
Même si toutes les pinces remplissent essentiellement la même fonction, vous pouvez avoir plusieurs conceptions et formes différentes selon la façon dont vous allez les utiliser.
Pinces à vide
Ceux-ci utilisent la différence entre le vide et la pression atmosphérique pour retenir les objets, les soulever et finalement les déplacer vers la station souhaitée. Une pompe à air comprimé ou une mini-pompe électromécanique génère le flux de vide qui aide la pince à maintenir et à soulever des objets.
Les pinces à vide qui utilisent des pompes à air comprimé sont plus adaptées aux objets lourds. En effet, ces pompes produisent quatre à dix fois plus de puissance que les pompes électromécaniques.
De plus, ils aident à automatiser de nombreuses procédures, mais ils sont le plus souvent utilisés pour la palettisation (empiler et emballer des articles sur une palette) et l’emballage. De plus, ils peuvent traiter différents types de produits, quelle que soit leur position. Par rapport aux différents types de pinces, ils sont plus abordables.
Les principaux inconvénients des préhenseurs à vide sont qu’ils sont sensibles à la poussière et que le coût de l’électricité pour alimenter les pompes à vide ou à air comprimé est élevé. Ils ont des exigences très particulières pour la surface des objets de préhension afin de les maintenir en toute sécurité. Ils ne fonctionnent pas avec tous les types d’objets.
Pinces pneumatiques
Ils utilisent des pistons et de l’air comprimé pour manœuvrer les « mâchoires » ou « doigts » et sont connus pour leur polyvalence. Les pinces pneumatiques sont généralement disponibles avec des poignées à deux ou trois doigts.
Les avantages des pinces pneumatiques sont qu’elles ne coûtent pas autant que les autres pinces, fonctionnent dans des espaces restreints et ont un temps de réponse rapide. L’inconvénient de l’utilisation de poignées pneumatiques est qu’elles ne peuvent manipuler que des objets en une seule pièce, ce qui les rend inadaptées aux installations qui ont des articles à mélange élevé/faible volume. Les pinces pneumatiques ont également un contrôle limité de la position et de la force et ne peuvent fonctionner qu’avec de l’air comprimé.
Un type spécial de pinces pneumatiques sont les pinces à structures et surfaces souples, les SoftGripper de SoftGripping. Avec leur surface adaptable, ils peuvent saisir et tenir une large gamme de produits en toute sécurité et en douceur. Ils sont parfaits pour la manipulation des aliments et pour les objets qui doivent être manipulés très soigneusement. Dans le secteur alimentaire, ils sont utilisés comme pince à viande, pince à poisson, pince à œufs, pince à salade, pince à pain, pince à fruits pour fraises, framboises, pommes ou bananes par exemple. Ils sont également utilisés comme préhenseurs pour les produits médicaux ou les composants électriques.
Pinces hydrauliques
Les pinces hydrauliques sont robustes, ce qui signifie qu’elles ont une puissance de préhension plus élevée que les pinces pneumatiques. Ils reçoivent cette puissance par le biais de fluides hydrauliques.
Le principal avantage de l’utilisation d’une pince hydraulique est qu’elle a une grande puissance de préhension. L’inconvénient est également que leur pouvoir de préhension élevé ne peut être utilisé que pour une gamme d’applications très spéciale. Ces pinces nécessitent une manipulation complexe de l’huile, des pompes et des réservoirs. Pour cette raison, ils nécessitent une maintenance élevée et ne peuvent pas être utilisés dans diverses applications. Le risque de fuite est un problème pour la manipulation des aliments et des produits médicaux.
Pinces électriques
Les pinces électriques sont couramment utilisées pour les applications robotiques collaboratives telles que le pick and place et l’entretien des machines. Ils n’ont peut-être pas la puissance de préhension des pinces hydrauliques, mais ils conviennent aux tâches nécessitant une force de préhension légère et une vitesse élevée.
Ils sont généralement disponibles dans des configurations à deux et trois doigts, et les pinces à trois doigts sont souvent utilisées pour manipuler des objets ronds ou cylindriques.
La principale raison pour laquelle les pinces électriques sont préférées lors de l’automatisation des processus de fabrication est qu’elles offrent un contrôle. Les pinces électriques ont généralement des microprocesseurs installés pour aider les utilisateurs à régler la vitesse et la force de préhension en fonction de la tâche à accomplir. Le capteur de force est la raison pour laquelle ces pinces peuvent manipuler facilement différents types de pièces.
Les principaux inconvénients de l’utilisation des pinces électriques sont qu’elles saisissent avec moins de force que les pinces hydrauliques ou même pneumatiques et peuvent également être assez coûteuses. Il peut être difficile de saisir des objets mous et sensibles en raison de leurs surfaces principalement dures.
Pinces magnétiques
Les pinces magnétiques sont utilisées pour saisir les matériaux ferromagnétiques en toute sécurité. Ils utilisent le champ magnétique généré par des aimants permanents intégrés. Ces aimants sont ensuite déplacés à l’aide d’air comprimé pour contrôler la prise. Les poignées magnétiques utilisent des valves pneumatiques pour fonctionner et n’ont donc pas besoin de tension pour fonctionner.
Vs parallèles. Pinces centrées
Il existe plusieurs différences entre les pinces à deux et trois doigts et différents types au sein de ces configurations de pinces. Explorons chacun en détail.
Pinces parallèles à deux doigts ou plus
Comme leur nom l’indique, ces pinces utilisent des configurations de doigts ou de mâchoires parallèles pour gérer les charges utiles.
Les pinces parallèles peuvent être actionnées à l’aide d’énergie hydraulique, pneumatique ou électrique. Les doigts sont parallèles les uns aux autres et ils se referment pour s’accrocher à un objet de cette manière.
En raison de leur conception, les pinces à mâchoires ou à doigts parallèles conventionnelles ne peuvent saisir les objets que dans un mouvement de pincement, ce qui signifie qu’elles sont rigides et limitées dans leur utilisation. Les pinces parallèles ne peuvent généralement pas être ajustées aux formes de différents objets. Dans ce cas, ils ne peuvent saisir et manipuler que des produits spécifiques. Mâchoires personnalisées qui doivent être produites si d’autres objets sont contrôlés à l’aide de cette pince.
L’autre type de pince à deux doigts est la pince adaptative SoftGripper de SoftGripping. Celles-ci sont plus avancées que les pinces parallèles conventionnelles et peuvent être utilisées de plusieurs façons. Comme son nom l’indique, ces pinces sont très adaptables et peuvent être utilisées pour saisir des objets quelle que soit leur forme (cylindrique, rectangulaire, etc.)
La pince adaptative se repositionne automatiquement pour changer si la forme de l’objet dans la ligne de production change.
Des pinces parallèles sont également disponibles avec plus de deux doigts. Si des objets très lourds ou très longs doivent être saisis, il sera alors nécessaire d’utiliser une pince parallèle à quatre, six, huit doigts ou plus.
Les pinces parallèles sont principalement utilisées pour maintenir des objets rectangulaires ou cuboïdes, mais aussi des objets cylindriques s’ils ne sont pas saisis par le haut ou par le bas.
Pinces centrées à trois et quatre doigts
La plupart des pinces centrées sont « auto-centrantes », ce qui signifie qu’elles se ferment au centre et saisissent les pièces cylindriques au centre. Ceux-ci fonctionnent généralement à l’aide d’énergie hydraulique pneumatique ou pour des applications lourdes spéciales. Même s’ils peuvent supporter des poids plus importants en saisissant un objet cylindrique au centre de gravité, ils ne sont pas aussi flexibles que les pinces parallèles en ce qui concerne la diversité des formes géométriques et des tailles des objets préhensibles.
La pince adaptative centrée à trois et quatre doigts comme SoftGripper permet une meilleure flexibilité et fiabilité lors de la préhension d’objets de différentes formes et tailles. SoftGripper a trois modes : grand ouvert en utilisant le vide, détendu sans surpression ni vide, et préhension en utilisant la surpression. Diverses applications peuvent utiliser ces trois modes pour effectuer les tâches de préhension avec succès. Avec cette fonction et les propriétés adaptatives, les petits objets peuvent être saisis comme les grands objets avec un seul SoftGripper.
Les pinces adaptatives à trois doigts sont incroyablement flexibles et peuvent être utilisées pour diverses applications. Les tâches industrielles telles que l’entretien des machines et la manipulation des aliments avec des objets ronds comme les pommes, les oranges, les œufs, le melon font partie de la gamme de tâches diverses pour les préhenseurs centrés.
Les pinces centrales sont principalement utilisées pour les objets triangulaires, ronds ou cylindriques.
Quelles pinces sont plus tolérantes aux erreurs ?
Les pinces à mâchoires conventionnelles peuvent manipuler des objets en toute sécurité et sans de nombreuses défaillances. Pour ce faire, cependant, les objets doivent toujours être positionnés très précisément ou saisis très précisément. La structure de l’objet ne doit pas changer et la pince doit être spécialement fabriquée à cet effet. Sinon, des processus de préhension défectueux se produiront et l’ensemble du processus en amont et en aval pourrait s’arrêter.
Les pinces adaptatives sont plus tolérantes pour les exigences de positionnement ou de détection d’objets et plus polyvalentes lors de la saisie de différents objets avec une seule pince.
Interne, externe ou combiné
Il existe deux styles principaux dans lesquels les pinces tiennent un objet, et ils sont :
Interne
Pour faire simple, la pince maintient l’objet à l’intérieur s’il y a suffisamment d’espace à l’intérieur et une surface solide sur laquelle saisir. La pince utilise sa force d’ouverture pour retenir la pièce.
Externe
Le plus souvent, une préhension externe est utilisée pour faciliter la prise en main et le déplacement des pièces. La préhension externe fonctionne lorsque les doigts de la pince se referment autour de l’extérieur de la pièce nécessaire.
Combiné
Certaines pinces peuvent être utilisées à la fois pour les poignées internes et externes. Ces pinces sont généralement plus souples et peuvent s’adapter en fonction de l’objet. SoftGripper peut être utilisé avec un vide pour la poignée interne et une surpression pour la poignée externe.
Qu'est-ce qu'une pince souple ?
Des dispositifs automatisés sont introduits dans divers secteurs et des systèmes de cobot (robot collaboratif) sont nécessaires pour effectuer des tâches dangereuses ou simples ou pour soutenir les travailleurs humains. C’est là qu’interviennent les préhenseurs souples. Ils sont le choix parfait pour les applications pick and place à grande vitesse avec la robotique delta et pour les cobots. Les pinces souples sont créées à partir de matériaux conformes et alimentées par l’utilisation d’air comprimé.
Où avez-vous besoin d'une préhension douce ?
Les pinces souples sont très demandées. Ils peuvent automatiser l’emballage et la récolte des légumes et des fruits grâce à leur toucher délicat. De nombreux entrepôts de commerce électronique utilisent des pinces souples pour ramasser des colis et des pièces de différentes tailles, poids et formes.
Ils peuvent également être utilisés dans des environnements où il est dangereux pour l’homme de travailler, comme les laboratoires de recherche et développement.
Soft-grippage.com
SoftGripping by Wegard GmbH a créé divers préhenseurs souples qui peuvent être utilisés de différentes manières.
SoftGripping propose quatre gammes de produits : les pinces Cobot pour les applications Cobot, les pinces industrielles pour la robotique delta et scara à grande vitesse, les pinces hygiéniques sont de conception hygiénique spéciale pour la manipulation de la viande et du poisson et les pinces éducatives avec une conception modulaire maximale pour l’éducation ou la recherche et le développement.
Les pinces de cobot SoftGripping peuvent être adaptées à tous les systèmes de cobot. Ces pinces ont les mêmes doigts flexibles éprouvés et uniques que les autres pinces de SoftGripping. Les bases des doigts sont spécialement conçues pour les cobots. Ils n’ont pas d’arêtes vives et sont sans danger, ce qui en fait le compagnon de travail idéal.
Les matériaux des doigts et des bases sont approuvés par la FDA pour les bases et les doigts, ce qui signifie qu’ils peuvent être utilisés pour manipuler des aliments. Les pinces cobot utilisent suffisamment de force pour maintenir fermement l’objet souhaité, mais son matériau souple garantit que le produit est traité en douceur.
Les pinces industrielles de SoftGripping sont légères pour assurer une vitesse et une accélération maximales. En raison de la conception modulaire, ces pinces peuvent être utilisées pour manipuler des objets minuscules et géants – SoftGripping construit la pince parfaite pour vos besoins. Les rangées de doigts avec un à quatre doigts peuvent être montées sur des bases polyvalentes en plastique léger, des plaques d’acier ou des profilés en aluminium permettent un réglage rapide de la position des doigts. Ils peuvent être conçus sur mesure pour différentes applications et leur grande flexibilité les rend parfaits pour des applications individuelles. Ces pinces utilisent une pneumatique optimisée pour travailler efficacement, rapidement et efficacement à des fins industrielles.
Softgipping a créé des pinces qui dépassent les exigences d’hygiène imposées à certains aliments. Les vis qui maintiennent les pièces de la pince sont toutes hygiéniques et les pièces peuvent être facilement retirées pour le nettoyage. Toutes les pièces sont très robustes et peuvent être nettoyées avec des agents de nettoyage de qualité industrielle tout en étant lavées sous pression.
Pour que le processus pneumatique reste hygiénique, les doigts reçoivent l’énergie via une connexion établie à la base avec une seule entrée. Les pneumatiques sont de bonne taille, ce qui signifie que les cobots les plus rapides peuvent utiliser le système de préhension hygiénique du marché.
Ces pinces hygiéniques sont parfaites pour les aliments comme les saucisses, le poisson, les filets de viande, le fromage, le pain et les petits pains. Ils sont hautement adaptables et conçus selon des spécifications de conception hygiénique. Une quantité moindre d’éléments est utilisée. Les fermetures à baïonnette éprouvées des cobots SoftGripping et des pinces industrielles ont été remplacées par des fermetures hygiéniques spéciales.
SoftGripping a créé un kit de construction très flexible, qui peut être utilisé à des fins éducatives, pour mener des expériences, ainsi que pour d’autres tests et innovations dans l’industrie des produits de préhension. Le système de préhension parfait pour la recherche et le développement.
Lors de l’étude de la robotique, les pinces doivent être changées fréquemment pour les appliquer dans différentes situations. Le kit de construction de SoftGripping permet aux utilisateurs d’ajuster l’angle et la position des doigts de préhension en quelques secondes. La fermeture à baïonnette utilisée dans ce système permet de changer les composants rapidement et facilement.
Zones d'application
SoftGripper peut être utilisé pour effectuer une myriade de tâches dans différentes industries. Voici quelques domaines d’application auxquels les préhenseurs souples peuvent répondre.
Gestion des aliments, logistique et emballage
En raison des progrès de l’industrie des préhenseurs, de nombreux processus liés à la gestion des aliments sont devenus automatisés. Les pinces souples peuvent tendre doucement mais fermement la plupart des aliments produits en série, peu importe leur taille ou leur poids.
Des friandises de boulangerie aux guimauves et au chocolat, les pinces souples ont révolutionné la manipulation dans l’industrie alimentaire. L’automatisation a permis aux fabricants de produits alimentaires de créer plus facilement des produits alimentaires en vrac.
Les pinces sont également très utilisées dans l’industrie de la logistique. Ils sont appliqués en logistique à des fins de stockage et de prélèvement dans la vente au détail en ligne.
Récolte et recyclage
La préhension douce est un élément essentiel de l’« agriculture intelligente ». De nombreux agriculteurs intègrent la robotique pour rendre l’agriculture plus gérable, efficace et moins chronophage. La préhension douce permet aux utilisateurs de ramasser ou de récolter en douceur différents fruits et légumes tels que les tomates et les baies.
La séparation du recyclage est également désormais automatisée grâce à l’utilisation de pinces souples.
Production et tri de la chaîne d'assemblage
L’une des utilisations les plus courantes des pinces est la production sur chaîne de montage. Il y a beaucoup de tri et de déplacement de matériaux et de produits dans une ligne de production, donc pour les assembler à la fois avec précision et rapidité, les préhenseurs souples comme SoftGripping sont parfaits.
De même, des pinces peuvent être utilisées pour trier différents produits et les séparer en conséquence.
Coût des pinces
Le coût des pinces varie en fonction des facteurs suivants :
- Quelle unité de préhension et combien de doigts vous voulez avoir
- Que vous ayez besoin de changeurs d'outils et de différentes pinces
- Si votre préhenseur devra être fabriqué sur mesure
Coûts permanents
Vous devrez également tenir compte des frais généraux d’exploitation d’une unité de préhension. Ceux-ci inclus:
- À quelle fréquence devra-t-il être entretenu et combien cela coûtera-t-il de l'entretenir
- Coût de l'énergie nécessaire pour alimenter la pince de votre choix
Quelle pince est la bonne pour mes besoins ?
Il y a beaucoup de choses à considérer lors du choix d’une pince robotique. Mais le moyen de savoir quelle pince vous convient le mieux est de réduire les applications spécifiques pour lesquelles vous en avez besoin. Voici quelques façons de savoir quelle pince fonctionnera le mieux pour vous :
- Avez-vous besoin d'une pince qui manipule des articles simples ou mixtes ? Une simple pince parallèle à deux doigts peut fonctionner pour des articles uniques, et une pince souple à quatre doigts pourrait fonctionner à merveille pour un mélange de choses différentes.
- Votre préhenseur fonctionnerait-il dans un petit espace restreint ? Les pinces pneumatiques souples avec une petite base pourraient bien fonctionner dans de telles conditions.
- Quels types d'articles seront manipulés par les pinces ? S'il s'agit d'aliments, une pince SoftGripping serait la solution. Peut-être dans une conception hygiénique spéciale. Pour les composants électriques, vous pouvez opter pour une pince industrielle de SoftGripping.
- La forme des objets que les pinces manipuleront doit être prise en considération. Pour les articles incurvés ou de forme irrégulière, une pince souple est le bon choix. Ils s'adaptent à toutes les surfaces et à toutes les formes.
- Avez-vous besoin d'utiliser la pince dans un environnement médical ou en salle blanche ? Si tel est le cas, il est essentiel d'opter pour une pince hygiénique.
- Pour connaître le nombre de doigts, il faut opter pour la charge utile que vous souhaitez que la pince manipule. Plus la charge est élevée, plus il faut de doigts.
FAQ
Une pince peut-elle laisser tomber des pièces ?
Les pinces sont conçues pour être puissantes et stables, agissant comme nos doigts. Si vous utilisez correctement la pince, elle ne laissera tomber aucun objet ou pièce avec laquelle vous l’utilisez.
Une pince peut-elle être faite sur mesure ?
La réponse courte : oui ! SoftGripping garantit que la pince dont vous avez besoin est la pince que vous obtenez, et elle peut être personnalisée comme vous le souhaitez. Le ciel est la limite.
Qu'est-ce qu'une serrure à baïonnette ?
Un verrou à baïonnette est un support pour les doigts à fixer à la base de la pince. Il permet d’attacher et de détacher facilement les doigts de l’unité de préhension au besoin.
Les baies ont notre verrouillage à baïonnette unique pour monter et démonter les doigts d’une main en une seconde.
