Systèmes de préhension

Les systèmes de préhension sont des éléments indispensables pour les robots industriels ou les systèmes de manutention, car ils constituent le lien entre la pièce à usiner et le système de manutention. Les pinces sont actionnées pneumatiquement ou électriquement et servent à saisir, maintenir, positionner et orienter la pièce à usiner ou l’outil. En général, les systèmes de préhension se trouvent sur l’axe le plus extérieur ou le dernier axe des systèmes de manutention et sont reliés à la ligne d’énergie générale.

Différents effets des systèmes de préhension

Les systèmes de préhension sont soumis à différents effets. Ils fonctionnent mécaniquement, pneumatiquement, électriquement ou par collage.

Les préhenseurs mécaniques ressemblent à la main d’un être humain et sont dotés d’un ou de plusieurs doigts. Ces systèmes de préhension peuvent être composés de plusieurs articulations rigides, mais ils sont aussi généralement souples et flexibles. Ils sont généralement pneumatiques, c’est-à-dire qu’ils fonctionnent à l’air comprimé. Un entraînement mécanique ou électrique est également possible.

Lespréhenseurs pneumatiques sont des ventouses ou des ventouses à vide qui aspirent la pièce à usiner pour la transporter et la traiter. Outre la technique du vide, les pièces à usiner peuvent être serrées et déplacées au moyen du principe de pression. Si les préhenseurs pneumatiques ne peuvent pas être utilisés, par exemple parce que la surface ne permet pas de créer un vide, comme c’est le cas pour les structures poreuses ou trouées, les systèmes de préhension par adhérence constituent la plupart du temps une solution.

En appuyant leurs surfaces de préhension dotées de minuscules poils sur une pièce à usiner, elles génèrent des forces de Van der Waals qui permettent de la soulever en temps réel. Si l’on incline légèrement et de manière contrôlée le préhenseur adhésif sur le côté, l’adhésion se dissout à nouveau. L’avantage des préhenseurs adhésifs est qu’ils ne nécessitent pas d’électricité, ce qui les rend extrêmement efficaces sur le plan énergétique.

Les pinces électriques à fonction magnétique attirent magnétiquement la pièce à usiner et la maintiennent ainsi. On distingue ici deux types de systèmes de préhension magnétiques : les préhenseurs à aimant permanent et les préhenseurs à électro-aimant. Avec les préhenseurs à aimant permanent, une fois que la pièce a été soulevée par l’aimant, elle doit être enlevée par un autre système. Les pinces électromagnétiques sont activées et désactivées par l’énergie électrique, ce qui permet de saisir et de déposer facilement les pièces à usiner.

Pince mécanique de Festo

Les pinces mécaniques de Festo sont déplacées par un actionneur situé à l’intérieur et convertissent le mouvement d’entraînement en un mouvement de préhension via une transmission. Ce mouvement des mors de pince est appelé course. Selon la course et la force de préhension, des pièces à usiner de différentes tailles peuvent être saisies et manipulées. Festo propose des pinces à course longue pneumatiques et électriques.

Pince à serrage parallèle

Festo propose différentes versions de pinces mécaniques à serrage parallèle. Elles conviennent comme pinces internes et externes. Les pinces standard parallèles sont destinées à la manipulation d’une grande variété de petites pièces dans un environnement propre. Pour absorber les forces élevées, Festo propose des systèmes de préhension robustes avec un guidage à rainure en T pour les mors de pince. Les pinces hermétiques conviennent à la manipulation dans des environnements très sales et exigeants. La pince à serrage parallèle précise impressionne par un roulement mécanique sans jeu sur les mors de pince.

Dans notre programme standard, vous trouverez les trois pinces parallèles DHPC, DHPS, HGPL et HGPT dans les tailles les plus diverses. DHPC et DHPS se distinguent par leur grande force de préhension pour un faible volume de construction ainsi que par leur répétabilité maximale, tandis que HGPL convient surtout à l’utilisation avec de grandes pièces à usiner et de grandes courses. La pince à serrage parallèle HGPT est robuste, puissante et, comme la HGPL, elle est dotée d’un guidage à rainures en T. En plus de notre programme standard, vous trouverez chez Festo d’autres pinces à serrage parallèle répondant aux exigences les plus diverses : des produits idéaux pour la préhension de grandes pièces, en passant par les pinces autocentrantes ainsi que les pinces pour les environnements très difficiles, jusqu’aux micro-pinces de forme extrêmement petite et maniable.

Pinces à serrage parallèle

Pince à serrage concentrique

Les pinces à serrage concentrique permettent de centrer une pièce à usiner. Chez Festo, vous trouverez des pinces à serrage concentrique en différentes versions. Les pinces standard à serrage concentrique conviennent à la manipulation universelle de petites pièces dans un environnement propre. Pour absorber des forces élevées, vous trouverez chez nous des systèmes de préhension à trois doigts robustes avec un guidage à rainures en T résistant pour la préhension intérieure et extérieure. Les pinces à serrage concentrique hermétiques conviennent à la manipulation dans des environnements très sales et exigeants.

Notre pince à serrage concentrique DHDS assure une répétabilité maximale et possède une grande force de préhension pour un faible volume de construction. La pince à serrage concentrique HGDD de Festo rend possible une préhension précise avec des mouvements centrés malgré une charge de couple élevée et convient particulièrement à une utilisation dans des environnements très difficiles. Sur la pince à serrage concentrique HGDT, le guidage des mors de pince est protégé de la poussière par de l’air de barrage, ce qui rend cette pince particulièrement durable. Il est également disponible en version haute force et permet un mouvement synchrone des mors de pince.

Pince à serrage concentrique

Pince à serrage angulaire

Les pinces à serrage angulaire Festo sont disponibles en standard comme pinces à petites pièces et micropinces. Les mors de la pince à serrage angulaire s’ouvrent jusqu’à 20° par mors. L’angle d’ouverture peut rendre inutile l’approche de l’objet par le côté. Les temps de cycle peuvent être enregistrés et les contours perturbateurs évités grâce à l’angle d’ouverture défini.

Notre tout dernier modèle, la pince à serrage angulaire DHWC, peut être utilisé au choix comme pince à double ou simple effet. De plus, il est doté d’un couple admissible élevé grâce aux supports latéraux des mors de pince. La pince à serrage angulaire DHWS avec un guidage amélioré des mors de pince a un étranglement interne fixe, ce qui rend l’étranglement externe superflu dans 80 % des cas d’utilisation. La pince angulaire HGWM de Festo se distingue par sa petite taille et sa maniabilité. Elle est polyvalente grâce à des doigts de pince adaptables de l’extérieur.

Pinces à serrage angulaire

Pince à serrage radial

Les pinces à serrage radial Festo sont disponibles en deux versions. La pince à serrage radial standard est disponible comme pince à petites pièces pour des conditions ambiantes propres. Une version robuste avec un raccord étanche à l’air permet d’absorber des forces plus élevées. Les mors de la pince à serrage radial s’ouvrent jusqu’à 90° par mors. Le grand angle d’ouverture peut rendre inutile l’approche de l’objet par le côté.

Les pinces à serrage radial DHRC et DHRS de Festo permettent de supporter des couples admissibles élevés grâce aux supports latéraux des mors de pince. La première peut être utilisée au choix comme pince à double ou simple effet, la seconde est plus robuste et dispose d’un étranglement interne. La caractéristique de la pince à serrage radial HGRT est sa cinématique robuste et précise pour des prises de couple maximales ainsi que sa longue durée de vie.

Pinces à serrage radial

Unité de pince rotative

L’unité de pince rotative, une combinaison fonctionnelle compacte de pince à serrage parallèle et d’unité rotative, fait également partie du groupe des systèmes de préhension mécaniques. Les deux fonctions peuvent être commandées et déplacées individuellement et indépendamment l’une de l’autre. L’unité de pince rotative est disponible en trois tailles différentes. L’angle d’oscillation est réglable de 0° à 210°, avec une force de préhension maximale de 192 Newtons.

Vous trouverez chez nous l’unité de pince rotative HGDS, dont l’angle d’oscillation peut être réglé en continu et qui garantit une butée de fin de course précise avec amortissement élastique ou amortisseur intégré.

Pinces rotatives

Pinces pneumatiques de Festo

Dans le domaine des systèmes de préhension pneumatiques, vous trouverez chez nous des préhenseurs internes sûrs et respectueux des composants sous forme de pinces à soufflets. En augmentant mécaniquement le diamètre du soufflet, la charge utile est fixée sur le contour intérieur. Les pinces à soufflet sont adaptées pour saisir et transporter des pièces à ouverture circulaire, telles que des verres, des tasses ou des bouteilles. Il existe deux matériaux de soufflet différents : l’EPDM convient aux charges plus élevées, le silicone aux températures plus élevées.

La pince à soufflets DHEB de Festo est disponible en 11 tailles pour des diamètres de préhension de 8 à 85 mm. Le sens de déplacement de DHEB est vers le haut ou vers le bas. Pour la préhension de pièces de position et de forme indéfinies ainsi que de produits de géométrie différente, la pince adaptative à changement de forme DHEF est idéale.

Pinces à soufflet

Accessoires pour systèmes de préhension

Bien entendu, vous trouverez chez Festo des accessoires adaptés à vos systèmes de préhension, notamment différent(e)s mors de pince, solutions de réduction de course, adaptateurs pour pinces, ébauches de mors de pince et doigts de pince adaptative.

Accessoires de pinces

Qu'est-ce qu'un préhenseur pneumatique?

Les préhenseurs pneumatiques sont des dispositifs mécaniques utilisés pour saisir et maintenir des articles à l'aide d'air comprimé.

Les préhenseurs pneumatiques sont généralement utilisés dans les applications d'automatisation industrielle, telles que les chaînes de fabrication et d'assemblage, pour manipuler et transporter des objets.

Les pinces pneumatiques se composent généralement de deux ou plusieurs mâchoires de préhension, également appelées doigts, actionnées par un piston ou un actionneur rotatif. Lorsque la pince pneumatique est alimentée en air comprimé, les doigts se rapprochent l'un de l'autre pour saisir l'objet. Lorsque la pression de l'air diminue, les mâchoires reviennent à leur position initiale et relâchent l'objet.

Les pinces pneumatiques existent en différentes tailles et configurations pour différentes sortes et tailles d'objets.

Une pince pneumatique peut être conçues pour saisir des choses avec des mâchoires parallèles ou inclinées, et elles peuvent être équipées de capteurs pour détecter la présence d'un objet ou fournir un retour d'information sur la force de préhension.

L'un des avantages des pinces pneumatiques est leur rapidité et leur efficacité. Comme elles sont alimentées par de l'air comprimé, les pinces pneumatiques peuvent fonctionner rapidement et de manière fiable, ce qui les rend idéales pour les applications rapides.

Les pinces pneumatiques sont également relativement peu coûteuses et faciles à entretenir.

Principaux composants d'une pince pneumatique

  • Corps : le corps de la pince est le principal composant structurel qui abrite les autres parties de la pince et fournit une surface de montage pour la pince.
  • Mâchoires ou doigts de préhension: ce sont les pièces qui entrent en contact avec la pièce à saisir. Elles peuvent être droites ou courbées, avec des surfaces planes ou dentelées, et peuvent être conçues avec une gamme de forces de préhension et de largeurs d'ouverture.
  • Actionneur: l'actionneur est la partie de la pince qui contrôle le mouvement des mâchoires ou des doigts. Il peut s'agir d'un cylindre pneumatique, d'un moteur électrique ou d'un système hydraulique, selon le type de pince.
  • Capteurs: Les pinces peuvent également être équipées d'un capteur pour détecter la présence d'un objet, mesurer la force de préhension ou fournir un retour d'information sur l'action des pinces.
  • Support de montage: Les supports de montage ont une résistance et sont utilisés pour fixer la pince à un bras robotisé ou à une autre machine.
  • Système de commande: l' action du système de commande de la pince peut varier en fonction du type de pince et de l'application. Il peut comprendre des interrupteurs, des capteurs ou un contrôleur logique programmable (PLC) pour contrôler le fonctionnement de la pince.

Types de pinces pneumatiques

Il existe plusieurs catégories de pinces couramment utilisées dans les applications d'automatisation industrielle. Voici quelques-uns des plus courants :

  • Préhenseurs parallèles : ces préhenseurs ont deux mâchoires qui se déplacent parallèlement l'une à l'autre pour saisir l'objet dans toutes les positions. Ceux-ci sont les plus courants et sont utilisé dans un large éventail d'applications, y compris dans des environnements difficiles.
  • Préhenseurs angulaires : ces préhenseurs ont des pinces qui se déplacent en angle l'une par rapport à l'autre, ce qui leur permet de saisir des éléments de forme irrégulière ou difficiles à saisir dans différentes positions à l'aide d'un préhenseur parallèle.
  • Préhenseurs à vide : ces préhenseurs utilisent la succion pour saisir et maintenir un objet. Elles sont souvent utilisées dans des applications avec un levier par exemple où l'objet à manipuler est fragile ou de forme irrégulière.
  • Pinces servoélectriques : ces pinces utilisent un moteur électrique pour actionner les mâchoires, ce qui permet un contrôle précis de la force et de l'endroit de préhension.
  • Pinces pneumatiques : les pinces pneumatiques utilisent de l'air comprimé pour actionner les mâchoires. Elles sont simples et fiables et peuvent fonctionner à grande vitesse.
  • Préhenseurs magnétiques : ces préhenseurs utilisent un champ magnétique pour saisir et maintenir des objets ferromagnétiques. Elles sont souvent utilisées dans des applications où le produit doit être saisi et transporté rapidement et de manière fiable.
  • Pinces hydrauliques : ces pinces utilisent un fluide hydraulique pour actionner les mâchoires. Elles sont souvent utilisées dans des applications lourdes nécessitant des forces de préhension importantes quelle que soit le volume.

Le choix du préhenseur dépend des exigences spécifiques de l'application, telles que la taille, et la forme de l'objet à manipuler, la solidité de préhension requise, ainsi que la vitesse et la précision de l'opération de préhension.

Les pinces pneumatiques en robotique

Les pinces pneumatiques sont couramment utilisées en robotique pour diverses applications qui peuvent s'étendre à diverses directions et nécessitant tout ce qui est manipulation.

Ces préhenseurs utilisent de l'air ou des gaz comprimés pour générer l'énergie nécessaire à la préhension et à la libération des objets.

Voici quelques points essentiels concernant les préhenseurs pneumatiques dans le domaine de la robotique:

  • Fonctionnement et mécanisme : les préhenseurs pneumatiques utilisent de l'air comprimé ou d'autres gaz pour créer une force mécanique. Celle-ci est généralement générée par un compresseur d'air et contrôlée par des vannes pneumatiques.
  • Conception: les pinces pneumatiques se présentent sous différentes formes pour différentes applications. Les types les plus courants sont les pinces parallèles, avec deux mâchoires opposées se déplaçant parallèlement pour saisir l'objet. Il existe également des pinces angulaires, des pinces à trois doigts et des pinces sur mesure pour des tâches spécialisées.
  • Entraînement: les pinces pneumatiques utilisent des actionneurs pneumatiques, tels que des vérins pneumatiques ou des actionneurs pneumatiques rotatifs, pour contrôler l'ouverture et la fermeture des mâchoires de préhension. Ces actionneurs convertissent la pression de l'air en mouvement mécanique pour effectuer les actions de préhension.
  • Force et contrôle: les pinces pneumatiques offrent une large gamme de forces de préhension, en fonction de la taille et du type de pince utilisé. La force peut être ajustée en contrôlant la pression d'air délivrée à la pince. La commande de la pince peut être prise en charge et assurée par des vannes manuelles, des vannes électromagnétiques ou des systèmes de commande plus avancés intégrés au contrôleur du robot.

Avantages: Les pinces pneumatiques présentent plusieurs avantages dans les applications robotiques. Elles sont généralement légères et compactes et offrent des forces de préhension élevées par rapport à leur taille. Les systèmes pneumatiques sont également relativement simples et rentables par rapport à d'autres types de pinces. Ils peuvent fonctionner à des vitesses élevées et conviennent aux applications nécessitant une précision moyenne.

Préhenseurs pneumatiques de Festo

Festo est un fabricant réputé de composants et de systèmes pneumatiques, notamment de préhenseurs pneumatiques au design intéressant.

Festo propose une gamme de préhenseurs pneumatiques avec des conceptions et des fonctions différentes pour répondre aux différents besoins d'automatisation.

La pince pneumatique est bien souvent utilisée dans la conception du pick and place. Il convient alors de bien déterminer les résultats voulu, l' action souhaitée, le nombre de cycles (répétabilité), le nombre d'articles, la prise de poids supportée par le sytème de préhension.

Une page Festo sur les catégories d'accessoires est à votre disposition sur notre site.

Voici quelques exemples de pinces pneumatiques Festo :

  • Pince pneumatique DG: La série DG de Festo est conçue pour des tâches de préhension et de manipulation précises. Ces pinces sont compactes et légères, ce qui permet de les utiliser dans des espaces restreints. Les pinces de la série DG sont disponibles en différentes tailles et mâchoires, ce qui leur permet de s'adapter à un large éventail de tailles et de formes d'objets.
  • Pince pneumatique DH: Les pinces de la série DH de Festo sont des pinces angulaires qui offrent des capacités de préhension polyvalentes. Ces pinces peuvent saisir des choses par le côté, leur utilisation est idéale pour les applications où l'objet doit être saisi sous un angle inhabituel. Les pinces DH ont une mesure de préhension réglable et sont disponibles en différentes tailles.
  • Préhenseur pneumatique EHPS: Le préhenseur de la série EHPS de Festo est un préhenseur pneumatique parallèle à entraînement électrique. L' utilisation de ces pinces combinent les avantages des systèmes électriques et pneumatiques, offrant une détection précise et des forces de préhension élevées. Conçue pour des applications dynamiques et exigeantes, la pince parallèle EHPS est de conception compacte.
  • Préhenseur pneumatique HGPL : La série de préhenseurs HGPL de Festo est constituée de préhenseurs pneumatiques parallèles à usage intensif qui conviennent à la manipulation d'objets lourds et de grande taille. Grâce à ces pinces robustes, elles offrent des forces de préhension élevées. Elles sont conçues pour les applications nécessitant une forte puissance de préhension, telles que la manipulation de pièces lourdes et les processus d'usinage des métaux.
  • Préhenseur pneumatique ADH: Les préhenseurs de la série ADH de Festo sont des préhenseurs pneumatiques adaptatifs dotés de doigts flexibles. Ces préhenseurs peuvent s'adapter à différentes formes et tailles d'objets, ce qui les rend appropriés pour la manipulation d'objets aux surfaces irrégulières ou délicates. Les préhenseurs ADH ont des doigts flexibles qui s'adaptent à la forme de l'objet, ce qui permet une préhension sûre et délicate.