PINÇAS
CAPÍTULO 1.2
INTRODUÇÃO
PAG. 1.2/02
PINÇA COM DUAS GARRAS PARALELAS, SÉRIE P1
PAG. 1.2/12
PINÇA COM DUAS GARRAS PARALELAS, SÉRIE P2
PAG. 1.2/14
PINÇA DE PRECISÃO COM DUAS GARRAS PARALELAS, SÉRIE P3
PAG. 1.2/17
PINÇA COM DUAS GARRAS PARALELAS, CURSO LONGO, SÉRIE P4
PAG. 1.2/23
PINÇA DE ABERTURA ANGULAR 30°, SÉRIE P6
PAG. 1.2/26
PINÇA DE ABERTURA ANGULAR, SÉRIE P7
PAG. 1.2/28
PINÇA DE ABERTURA ANGULAR EM TECNOPOLÍMERO, SÉRIE P8
PAG. 1.2/31
PINÇA DE ABERTURA ANGULAR 160°, SÉRIE P9
PAG. 1.2/34
PINÇA COM AÇÃO DE JOELHO, SÉRIE P10
PAG. 1.2/36
PINÇA AUTOCENTRANTE, SÉRIE P11
PAG. 1.2/40
PINÇA COM TRÊS GARRAS, SÉRIE P12
PAG. 1.2/44
1
1.2/01
P N E U M A T I C
PINÇA PNEUMÁTICA
NOMENCLATURAS
FIG. 1.1
4
1
6
2
3
7
5
L
햲 Pinça pneumática
햳 Garras
햴 Mordente
햵 Canal para sensor
햶 F = força de aperto de uma garra apenas.
Se uma pinça tem três garras, com
F = 25N,então a força total de aperto é
25 x 3 = 75N.
햷 Carga
햸 L = distância entre o baricentro de
uma carga e a superfície de referência
햹 C = curso de uma única garra
8
F
F
C
TIPOS
Pinça paralela: as garras se movem em linha reta. Pode haver duas, três ou até quatro
garras.
Pinça de abertura angular: as garras são angulares e movem ao longo de um arco. É geralmente
mais barata que a pinça paralela mas tem algumas limitações (ver figura 1.5):
- Se a peça tem dimensões variadas, a área de contato muda. (ver figura 1.6);
- Se a peça é cilindrica com dimensões variadas, a posição do centro da parte presa
varia.
Pinça com garras retráteis: as garras tem um ângulo de abertura ao redor de 90°.
Os mordentes podem retrair totalmente do plano de trabalho, e assim, em certos
casos, é possível evitar um movimento de retração linear da pinça (ver figura 1.5).
Pinça com ação de joelho: uma pinça de abertura angular com mecanismo de ação de joelho
para alcançar altas forças de fechamento. O aperto é irreversível mesmo quando não há pressão, assim a
a peça não pode se soltar acidentalmente. O ângulo de abertura é de 90° , assim ele age como
pinça com garras retráteis.A força de fechamento é alta apenas dentro de um ângulo
limitado.
Número de garras: pinça de duas garras é usada para peças cilíndricas ou em formato
de prisma com diâmetro único. Pinça de três garras podem ser usadas para peças cilíndricas
de diferentes diâmetros.
1.2/02
MORDENTE
1
FIG. 1.2
FIG. 1.3
L
F (N)
300
F
250
200
150
6 bar
100
4 bar
50
2 bar
NÃO
SIM
0
0
20
40
60
80
100
120
L (mm)
Os mordentes devem ser tão leves e curtos o quanto possível para que a inércia ser a minima possivel.
Quanto mais compridos os mordentes, menos força e disponível (ver fig. 1.2).
Mordentes mais largos são apenas mais pesados, eles não aumentam o atrito (ver fig. 1.3).
EXEMPLOS DE MORDENTES
FIG. 1.4
1.2/03
P N E U M A T I C
EXEMPLO DE PINÇAS ANGULARES RETRÁTEIS
FIG. 1.5
EXEMPLOS DE LIMITAÇÃO DE USO DA PINÇA ANGULAR
FIG. 1.6
X
FIG. 1.7
1.2/04
1
CÁLCULOS
Antes de mais nada, determinar a força de fechamento necessária.
Então decidir qual o tipo de pinça pode assegurar esta força com a requerida pressão e distância de fechamento, desejada.
Para ajudar os projetistas a calcular a força de fechamento, nós propomos dois níveis de cálculo, aproximado.
ESQUEMA PARA CALCULAR A FORÇA DE FECHAMENTO DA PINÇA
FIG. 1.8
MÉTODO DE APROXIMAÇÃO
Força de fechamento para cada garra [N] ≥ 200 x massa da peça [kg] / número de garras.
Unidade de
medida
M Massa da peça
kg
n Número de garras
–
F Força de fechamento de cada garra
N
Dados
Fórmula
Exemplo
≥ 200 x M / n
1.2
3
≥ 200 x 1.2 / 3 = 80
1.2/05
P N E U M A T I C
MÉTODO DE CÁLCULO APROFUNDADO
Dados
M
a
Ω
T
d
ax
ay
az
Fx
Fy
Fz
Massa da peça
Aceleração
Velocidade angular
Largura do mordente
Diâmetro apertável da peça
Distância de X do baricentro ao centro de aperto
Distância de Y do baricentro ao centro de aperto
Distância de Z do baricentro ao centro de aperto
Coeficiente de atrito mordente /peça
Alguns exemplos:
Aço liso sobre metal liso
Aço áspero sobre metal liso
Material macio, ex. Vulkolan
Forma acoplada (ver fig. 1.4)
Unid. de
medida
Kg
m/s2
rad/s
mm
mm
mm
mm
mm
Forças aplicadas no baricentro da peça.
Quando determinar as forças, calcular para cada direção:
Força peso
Força de inércia x aceleração linear
Força de inécia x velocidade angular
Força ao longo do centro da pinça
Força perpendicular à garra
Força tangencial à garra
Exemplo
Fórmula
1,2
5 na direção X
0
8
16
0
0
25
0,2
= 0,1
= 0,2-0,3
= 0,4
=1
N
N
N
N
N
N
M x 9,81
Mx a
M x Ω2 x r
Fx = peso 1.2 x 9.81 = 11.8 N
Fy = F.da inércia = 1.2 x 5 = 6 N
Fz = O
Força equivalente ao centro de aperto
Ft eq
Força tangencial equivalente
N
[
]
)
[(
] 았앙앙
았앙앙앙앙앙
2
az + T ay + d
ax
ax
2
2
Fx ·
+
+ Fz · + Fy ·
+ Fz2
T
d
T
d
az + T
2
ay
Fy ·
+ Fz ·
T
T
Fy eq
Força perpendicular equivalente
N
Fs teo
Força de aperto teórica
N
Maior entre (Fteq/2) e (Fyeq)
F
Força de aperto
N
FsTeo · 1.5 (coeficiente de segurança)
2
25+ 8
2
+ O = 42.8 N
11.8 ·
8
25 + 8 )
(
2
=6·
= 75 N
8
Maior entre (42.8/2.02) e 75 = 107
= 107 · 1.5 = 160 N
GRÁFICOS COMPARATIVOS PARA PINÇAS
As linhas traçadas nos gráficos abaixo mostram o seguinte para cada série de pinças:
• Força de aperto (a 6 bar)
• Curso (linear ou angular)
Isso permite determinar a série mais apropriada para as suas necessidades. Por exemplo, se você quer uma pinça com duas garras
paralelas, uma força de aperto maior do que 100 N e curso maior do que 12 mm, você pode achá-la nas série P2 ou P4.
1.2/06
1
GRÁFICO COMPARATIVO - PINÇA COM DUAS GARRAS PARALELAS
1000
500
P3
P4
P2
P (N)
100
P5
50
S
P
P1
10
5
1
2
1
6
4
8
10
40
20
60
80 100
300
S (mm)
GRÁFICO COMPARATIVO - PINÇA COM DUAS GARRAS DE ABERTURA ANGULAR
400
ß
P
P7
P10
P (N)
100
50
P8
P9
P6
10
1
6
8
10
20
40
60
80
100
ß (°)
1.2/07
P N E U M A T I C
GRÁFICO COMPARATIVO - PINÇA AUTOCENTRANTE DE TRÊS GARRAS
2000
P11
P12
1000
S
P (N)
500
100
P
50
10
1
ANOTAÇÕES
1.2/08
4
5
6
7
8
8
9
10
S (mm)
20
30
40
50
PINÇA COM DUAS GARRAS PARALELAS
1
• Série P1
Esta é uma pinça com excelente relação custo-benefício.
Dupla ação, prende interna e externamente. Vem c/êmbolo magnetico ou não.
Dentro há um cilindro elíptico que explora ao máximo as dimensões da pinça.
As vedações estão alojadas no corpo e deslizam juntas com a haste em aço temperado,
sem sofrer desgaste. Os materiais utilizados e os tratamentos térmicos e químicos
aplicados garantem que as partes sujeitas ao esforços sejam extra-resistentes.
• Série P2
Esta é uma pinça com guias das garras de roletes recirculantes.
Começando por tamanhos muito pequenos – espessura mínima de 10 mm.
Tamanhos maiores têm um sistema para absorver o jogo da guia da garra.
Dupla ação, prende interna e externamente
Vem c/êmbolo magnetico standart, e com encaixe para sensor, exceto para tamanho 06.
• Série P3
Pinça robusta de alta precisão garantida para 1.500,000 ciclos com carga máxima sem
manutenção.
Materiais de alta qualidade,e trabalhos precisos: corpo em liga de alumínio
endurecido de alta resistência. Partes móveis em aço temperado.
Dupla ação, prende interna e externamente.
Ímã para sensor de posição, exceto para tamanho 50 que pode ter ímã de indutivo
Versões especiais disponíveis sob encomenda:
• Com sensores de indutivo
• 5 posições monitoráveis usando um sensor posicionável, flaxível de segurança para
• Com dispositivo de trava por mola para quando não há pressão.
• Força de aperto duplo e meio curso.
• Série P4
Pinça com curso longo.
A forma das garras faz dela paticularmente adequada para prender peças de tamanho
grande, com relação ao peso.
Dupla ação, prende interna e externamente.
Ímãs para sensor de posição, exceto para tamanho 6.
1.2/09
P N E U M A T I C
• Série P5
Esta é uma pinça inovadora que pode ser integrada com o atuador rotativo e unidade deslizante
série Tecno.Virtualmente todas as partes componentes são em tecnopolímero para torná-la ve.
mais le.
Ver parágrafo da Tecno na pág. 1.5/04.
PINÇA DE ABERTURA ANGULAR
• Série P6
Esta é uma pinça de dupla ação de ótima qualidade com ângulo de abertura de 30°,
projetada para a aplicação de sensor magnético. Os êmbolos e mordentes são de aço
especialmente temperado e retificado tornando-a apta a operar por mais de 10 milhões de ciclos.
O mecanismo de abetura direta das garras, sem ação de joelho, permite operações em alta velocidade.
As vedações estão alojadas no corpo e deslizam juntas com a haste em aço temperado sem
sofrer desgaste. Os materiais utilizados e os tratamentos térmicos e químicos aplicados
fazem com que as partes sujeitas ao esforço sejam extra-resistentes.
• Série P7
Esta é uma pinça de dupla ação com excelente relação custo-benefício. Projetado
para aplicação de um sensor magnético retrátil. O corpo é uma peça única.
Método simplificado de troca de garra.
• Série P8
Pinça de simples ação normalmente aberta. Virtualmente todas as partes componentes
são em tecnopolímero para torná-la mais leve. A versão mais pequena é realmente minúscula
- ela pesa apenas 36g.
1.2/10
PINÇA COM DUAS GARRAS RETRÁTEIS
1
As duas séries seguintes de pinças de grande abertura ou Angular podem ser usadas para aplicações específicas.
• Série P9
Esta é pinça de dupla ação com abertura angular de 160°, projetada para aplicação
de sensor magnético. Os êmbolos e mordentes são em aço esmerilhado especialmente
temperado e retificado, o que ás permite operar por mais de 10 milhões de ciclos. O
mecanismo de abertura direta das garras, sem ação de joelho, permite operações de
alta velocidade. As vedações estão alojadas no corpo e deslizam juntas com a haste em aço
temperado sem sofrer desgaste. O curso de abertura pode ser ajustado através de um parafuso.
• Série P10
Pinça com de abertura ajustável entre 20°-180° projetado para prender a peça pelo
lado externo. O sistema de articulação por joelho permite alta força de aperto.
Há também uma versão com molas para segurança extra durante quedas de pressão. Cada
uma das garras pode ser ajustada em 1°. Materiais de alta qualidade e trabalho preciso.
Corpo em liga de alumínio endurecido altamente resistente. Partes móveis em aço temperado.
2.000.000 de ciclos sem manutenção. Sensor indutivo pode ser montado.
PINÇA AUTOCENTRANTE DE TRÊS GARRAS
• Série P11
Pinça com boa relação custo-benefício. Dupla ação prende interna e externamente.
Ímã para sensor de posição, tipo retratil.
Versão autocentrante de quatro garras disponível sob encomenda.
• Série P12
Pinça rocbusta de alta precisão garantida para 1.500,000 ciclos com carga máxima
sem necessitar manutenção. Materiais de alta qualidade e trabalho preciso. Corpo em
liga de alumínio endurecido e resistente. Partes móveis em aço temperado. Dupla ação,
prende interna e externamente. Ímãs para sensores de posição, exceto para tamanho
50, na qual pode-se montar ímã indutivo.
As versões especiais seguintes estão disponíveis sob encomenda:
• Com sensores indutivos;
• Monitoramento em 5 posições usando um sensor posicionável, flexivel;
• Com dispositivo de trava por mola de segurança para quando não há pressão;
• Força de fechamento dupla e meio curso;
• Mordente com molas para posicionar a peça a ser presa.
1.2/11