Comment choisir vos ventouses à vide
L'efficacité et la fiabilité de la fabrication ont atteint un niveau supérieur lorsque les processus d'assemblage et de maintien ont été automatisés. Ce raffinement a amené la plupart des fabricants à s'appuyer sur des systèmes hautement techniques, contrôlés et surveillés par ordinateur, qui utilisent des robots pour effectuer des tâches autrefois réalisées par des humains.
Sans la ventouse, bon nombre de ces systèmes contrôlés par ordinateur et reposant sur des robots ne seraient rien de plus que des jeux de construction inanimés. Souvent envisagées après coup lors de la conception de systèmes de maintien automatisés, les ventouses jouent un rôle important en tant que composants qui entrent en contact avec la feuille ou la pièce à saisir et à transporter.
Nous soulignerons l'importance des ventouses dans les systèmes d'automatisation de la fabrication et illustrerons les caractéristiques et paramètres opérationnels uniques à prendre en compte pour choisir la ventouse idéale pour votre tâche.
Pas les coupelles d’aspiration
C'est vrai... les ventouses ne sont pas des coupelles d’aspiration.
Les ventouses fonctionnent en exerçant une pression vers le bas sur un objet, ce qui crée une garniture lorsque l'air sous la ventouse est expulsé. Bien sûr, cette action crée un vide qui permet à la ventouse de se coller à un objet. Les ventouses diffèrent des coupelles d’aspiration par le fait que les ventouses utilisent des générateurs de vide pneumatiques avec venturis, créant de l'air comprimé qui produit le vide.
Le générateur de vide aspire l'air de la ventouse, ce qui abaisse la pression de l'air à l'intérieur de la ventouse en dessous de celle de l'atmosphère environnante. La pression atmosphérique plus élevée pousse l'objet sur la ventouse et permet de le soulever. Plus la pression à l'intérieur de la ventouse est faible (c'est-à-dire plus le vide est élevé), plus la force de levage de la ventouse est importante. Lorsque l'objet atteint sa nouvelle position, l'alimentation en air du venturi se coupe et la génération de vide cesse, ce qui permet de libérer l'objet.
Les générateurs de vide classiques permettent de délivrer environ 60 psi d'air comprimé au venturi via des conduites d'air flexibles en polyuréthane. Les opérateurs doivent s'assurer que les conduites d'air sont exemptes d'humidité et de débris, car tout contaminant en suspension dans l'air peut obstruer le venturi et entraîner son dysfonctionnement.
La ventouse dépend des caractéristiques du matériau
Les types de matériaux entrent généralement dans l’une des deux catégories suivantes : poreux ou non poreux. Les matériaux poreux incluent le carton, le bois et le Styrofoam ; ceux-ci nécessitent généralement un débit de vide plus élevé, mais ne requièrent pas nécessairement une génération de vide de haut niveau pour être soulevés. Les matériaux non poreux tels que l'acier, l'aluminium et le plastique dur peuvent être soulevés par un débit de vide plus faible.
Les surfaces se divisent également en deux catégories : sèches ou grasses. La plupart des objets sont secs, mais certains matériaux présentent une fine huile en surface. Les tôles traitées avec des inhibiteurs de rouille avant l’emboutissage peuvent laisser un voile huileux.
En ce qui concerne le contour, le choix de la ventouse dépend du fait que le matériau soit plat, ou qu'il présente des courbes ou des bords arrondis. Dans certains cas, lorsqu'un objet contient trop de courbes ou d'ondulations, la ventouse ne fonctionnera pas. De même, les objets percés de nombreux trous rapprochés ne sont pas compatibles avec les ventouses.
Conçu pour des utilisations différentes
Les utilisateurs ont traditionnellement le choix entre deux formes de ventouses : ronde ou ovale. Les ventouses rondes représentent le style par défaut, mais si une opération nécessite la saisie d'un rail fin autour d'une fenêtre de porte de voiture, de longues ventouses ovales peuvent être nécessaires. Cependant, les ventouses en forme de cloche sont de plus en plus populaires. Le principal avantage de la conception ci-après : Le corps de la ventouse en forme de cloche adhère facilement aux surfaces convexes ou concaves grâce à une friction interne raffinée, ou motif de ventouses, conçu pour résister à des forces de cisaillement élevées.
Les familles de ventouses comprennent deux types de conception générale : plate ou à soufflet. Une ventouse à soufflet ressemble à un accordéon, ce qui la rend plus flexible et permet de saisir des objets dont la forme n'est pas uniforme ou qui ne sont pas bien alignés avec la ventouse. Dans ces cas, cependant, un débit de vide plus élevé est nécessaire pour éliminer le plus grand volume d'air à l'intérieur de la ventouse. Les ventouses plates nécessitent qu’un plus faible volume d'air soit évacué, mais elles ne sont pas aussi souples que leurs cousines à soufflet.
La dureté des ventouses indique les applications possibles
Un duromètre mesure la dureté d'un matériau - généralement des polymères, des élastomères et des caoutchoucs. La plupart des fournisseurs de ventouses testent cet aspect en utilisant l'échelle de dureté Shore A, qui mesure la dureté des caoutchoucs moulés flexibles. La dureté de ces caoutchoucs varie de très doux et flexible, à moyen et quelque peu flexible, en passant par dur et presque sans flexibilité. Des chiffres plus élevés indiquent des matériaux plus durs.
Voici quelques numéros d'échelle de tasse et ce qu'ils signifient :
- 30 - doux, idéal pour une utilisation avec des panneaux profilés. Une ventouse ayant cette mesure présente toutefois un cycle de vie plus court qu'une ventouse plus dure.
- 45 Cette dureté est celle d’un caoutchouc moyennement dur qui offrira une étanchéité efficace et s’adaptera à la plupart des formes, ce qui en fait un bon produit tous usages. Cette ventouse a généralement une durée de vie plus longue qu'une ventouse au duromètre à 30.
- 60 -la mesure de duromètre la plus dure, et une coupelle avec cette mesure est efficace pour les surfaces extrêmement huileuses et plates. Il présente une durée de vie plus longue qu’une coupelle de 45-duromètre.
Certains fournisseurs de ventouses utilisent un code couleur pour leurs produits selon leur duromètre afin d’en faciliter l’identification, la maintenance et le remplacement. Lors du choix d’un duromètre pour l’application, il faut se rappeler que les pièces à contours complexes, aux bords ou aux coins marqués, requièrent un duromètre moindre afin que les ventouses puissent adhérer facilement les contours. Les matériaux plus durs conviennent idéalement aux surfaces planes, car les ventouses dures ont une meilleure préhension.
À l'instar des fabricants de pneus de véhicules, tous les fournisseurs de ventouses ont créé leur propre motif de ventouse. La conception du motif de ventouse détermine le pouvoir de maintien ou l'adhérence de la ventouse sur la surface d'une pièce ou d'une feuille. Une méthode fonctionnant pour une application peut ne pas fonctionner pour une autre, surtout si la surface du matériau est sèche ou huileuse. Certaines ventouses combinent leur motif unique à plusieurs duromètres afin d’augmenter la force de préhension.
Adapter le type de montage à l'automatisation
Les fabricants disposent d'une large gamme de types de montage, notamment mâle/femelle, filetage impérial NPT et métrique-G, montage en T carré et déconnexion rapide. De nouveaux supports de filetage en plastique léger sont également disponibles. Avant de choisir un type de montage, vérifiez le type de système d’automatisation utilisé. Si la ventouse ne peut pas être placée sur le support, le système ne fonctionnera pas.
Application, tableau d’&utilisation des caractéristiques pour ventouses
Ce tableau est un guide pour faciliter la sélection de la bonne famille de coupelles pour les surfaces générales, les contours et les applications.
Autres considérations
Au besoin, faites des tests pour déterminer la bonne ventouse adaptée à votre application. Par exemple, alors que votre première idée était que deux grandes ventouses devaient convenir à une application, les tests peuvent montrer que six petites ventouses donnent de meilleurs résultats.
Au-delà du type de matériau, il faut tenir compte du poids et de la taille de l'objet à soulever. Un capot automobile en tôle légère présente une surface plane facile à saisir et, bien qu'une seule ventouse puisse supporter le poids du capot, un objet aussi grand peut se déséquilibrer lorsqu'il est déplacé et provoquer une chute. Dans ce cas, l'utilisation de quatre ventouses ou plus peut équilibrer la charge et sécuriser votre transfert.
De même, on ne soulignera jamais assez l'importance de la taille de la ventouse, du motif de ventouses et du duromètre dans les applications de transfert à grande vitesse, de type prise et déplacement. La ventouse doit saisir le panneau pendant les points les plus stressants des phases d'accélération et de décélération de l'automatisation - à chaque fois.
Les applications spécialisées offrent des caractéristiques opérationnelles supplémentaires à prendre en compte. Par exemple, le processus d’emboutissage de l'acier par formage à chaud nécessite le levage et le transfert de tôles d'acier à des températures supérieures à 480 F. Si certaines ventouses standard peuvent tolérer une telle chaleur, dans certains cas, une ventouse spéciale haute température peut être nécessaire.
Contactez nos experts dès aujourd’hui pour faire part de vos objectifs d’application et spécifications techniques !