1.2/02

PINCES PNEUMATIQUES

3

5

2

1

F F

4

6

7

8L

C

� Pince pneumatique� Mâchoires� Mors� Rainure de capteur� F = force de serrage sur un doigt seu-

lement.Si une pince comporte 3 doigts, avecF = 25 N, la force totale de serragesera alors de 25 x 3 = 75 N.

� Charge� L = distance entre le centre de gravitéde la charge et la surface de référence C = Course d'un doigt

NOMENCLATURE

TYPES

Pinces parallèles: Les doigts ont un déplacement linéaire. Ils peuvent être au nombrede 2, 3 ou parfois 4.

Pinces angulaires: les doigts sont articulés et décrivent un mouvement en arc de cercle.Elles ont en général un coût plus réduit que les pinces parallèles, mais elles ont quelqueslimitations (voir figure 1.6):- Si la pièce a des dimensions variables, la surface de contact varie.- Si la pièce est cylindrique avec des dimensions variables, la position de l'axe de lapièce varie.

Pinces angulaires avec doigts rétractables: les doigts ont un angle d'ouverture d'environ90°. Les doigts de serrage peuvent s'effacer complètement de la surface supérieure dela pince, permettant ainsi dans certains cas, d'éviter un mouvement linéaire de reculement(voir figure 1.5).

Pinces à genouillère: Pinces angulaires avec un mécanisme à genouillère, assurantune grande force de serrage. Le serrage est irréversible même lorsqu'il n'y a plus depression, aussi la pièce ne peut être relâchée accidentellement. L'angle d'ouverture estde 90°, aussi elle agit comme une pince à doigts rétractables. La force de serrage n'estimportante que sur une plage d'angle de rotation limitée.

Nombre de doigts: Les pinces à deux doigts sont utilisées pour les pièces de formeprismatique, ou cylindrique à un seul diamètre. Les pinces à trois doigts peuvent êtreutilisées sur des pièces cylindriques à différents diamètres.

FIG. 1.1

1.2/03

1DOIGTS DE PREHENSION

200

50

300

6 bar

80 100 1200 20 40 60

100 4 bar

0

250

150

2 bar

F (N)

L (mm)

F

L

EXEMPLE DE DOIGTS DE PREHENSION

NON OK

• Ils doivent être le plus léger et le plus court possible, pour que l’inertie soit la plus faible possible.• Plus les doigts de préhension sont longs, moins la force est importante.• Des doigts de préhension plus larges n’augmentent pas la force de serrage, mais seulement leurs poids.

FIG. 1.2 FIG. 1.3

FIG. 1.4

1.2/04

EXEMPLE: PINCE A OUVERTURE ANGULAIRE

LIMITES D’UTILISATION DES PINCES A OUVERTURE ANGULAIRE

X

FIG. 1.5

FIG. 1.6

FIG. 1.7

1.2/05

1CALCULS

En premier déterminer l’effort de serrage nécessaire, puis vérifier parmi les pinces proposées, quel modèle garantit cet effort, auxconditions de pression et de distance du point de préhension désiré.Pour faciliter le travail de calcul des efforts de serrage, nous proposons deux niveaux d’approximation.

DESSINS POUR LE CALCUL DE L’EFFORT DE SERRAGE DES PINCES

Effort de serrage de chaque doigt... [N] ≥ 200 x Masse de la pièce [kg] / nombre de doigt

Désignation Unité demesure Formule Exemple

MnF

Masse de la pièceNombre de doigtsForce de serrage de chaque doigt

kg–N ≥ 200 x M / n

1.23≥ 200 x 1.2 / 3 = 80

FIG. 1.8

METHODE APPROXIMATIVE DE CALCULS

1.2/06

TABLEAUX COMPARATIFS DES PINCES

METHODE DE CALCUL APPROFONDI

MaΩTdaxayaz�

FxFyFz

Dénomination des données

Masse de la pièceAccélérationVitesse angulaireLargeur du doigt de serrageDiamètre de serrage de la pièceDistance suivant X du centre de gravité au centre de pressionDistance suivant Y du centre de gravité au centre de pressionDistance suivant Z du centre de gravité au centre de pressionCoefficient de frottement mors/pièceQuelques exemples:Acier lisse sur acier lisseAcier rugueux sur acier lisseMatières souples, exemple VulkolanAccouplement de forme (voir fig. 1.4)

Forces appliquées au centre de gravité de la pièce:Déterminer les forces à évaluer pour chacune des directions:Force du poidsForce d'inertie par l'accélération linéaireForce d'inertie par la vitesse angulaireForce suivant l'axe de la pinceForce perpendiculaire au doigtForce tangente au doigt

Unité demesureKgm/s2

rad/smmmmmmmmmm

NNNNNN

Formule

� = 0,1� = 0,2-0,3� = 0,4� = 1

M x 9,81Mx aM x Ω2 x r

Exemple

1,25 suivant X081600250,2

Fx = Poids 1.2 x 9.81 = 11.8 NFy = F d'inertie = 1.2 x 5 = 6 NFz = O

Forces équivalentes au centre de pression:

Force tangentielle équivalente:

Force perpendiculaire équivalente:

Force de serrage théorique:

Force de serrage:

Ft eq

Fy eq

Fs théo

F

���11.8 · + O25+ 8

28[ ]

2

= 42.8 N������Fx · +az + T

2T( ay + d

2d )+ Fz · ax

T + Fy · axd[ ]

2

+ Fz2

= 6 ·8

= 75 N25 + 8

2 )(

Plus grand de (Ft eq/2μ) et (Fy eq) Plus grand de (42.8/2.02) et 75 = 107

Fs théo · 1.5 (coefficient de sécurité) = 107 · 1.5 = 160 N

Les lignes tracées sur les graphiques ci-après indiquent les données suivantes pour chacune des séries de pinces:• Force de serrage (à 6 bar)• Course (linéaire ou angulaire)Ceux-ci vous permettent de déterminer la série de pince qui correspond à votre besoin. Par exemple, si vous voulez une pince avecdeux doigts parallèles, une force de serrage plus grande que 100 N, et une course plus grande que 12 mm, vous pouvez trouverle modèle correspondant dans la série P2 ou P4.

Fy ·az + T

2T

+ Fz · ayT

N

N

N

N

1.2/07

1GRAPHIQUE COMPARATIF DES PINCES A OUVERTURE PARALLELE

GRAPHIQUE COMPARATIF DES PINCES A OUVERTURE ANGULAIRE

P3 P2 P4

P1

S (mm)

P (N

)

5

2 80606 40

50

P

2010 100 3001

1000

100

10

1

500

84

S

50

10

100

400

1

ß

20 40 60 8010

P

6 8

P8

P7

100

P9

P10

P (N

)

ß (°)

1.2/08

GRAPHIQUE COMPARATIF DES PINCES A 3 DOIGTS A OUVERTURE PARALLELE

P

20

10

50

1 10 509887 30 40

1000

2000

100

P11

500

654

P (N

)

S (mm)

S

NOTES

1.2/09

1PINCES A DOUBLE DOIGT PARALLELE

• Série P1C'est une pince avec une excellent rapport qualité/prix.Double effet pour une prise interne ou externe. Toutes les tailles sont dotées d'un pistonmagnétique et de rainures pour le montage d'unité de détection. Les matériaux utilisés,les tratements thermiques et chimiques appliqués confèrent une très grande résistanceaux pièces soumises aux efforts

• Série P2C'est une pince avec des guides en chemin de billes.Démarre des plus petites tailles (largeur minimum 10 mm).Les tailles les plus grandes ont un système de rattrapage de jeu des guides de doigts.Fonctionnement à double effet, avec la possibilité d'une prise externe aussi bien qu'interne.Fourni avec aimant magnétique et rainure de capteur, excepté pour la taille 06.

• Série P3C'est une pince d'une précision et d'une robustesse élevée, garantie pour 1.500.000de cycles en charge maximale sans intervention de maintenance.Matériaux de qualité et fonctionnement précis : corps réalisés en alliage d'aluminiumà très haute résistance. Les parties en mouvement sont en acier trempé.Double effet pour une prise aussi bien interne qu'externe.Aimant pour capteur de position, excepté pour la taille 50, prévu pour les capteursinductifs.Versions spéciales disponibles sur demande:• Capteurs de type inductif• Possibilité de contrôler 5 positions au moyen d'un capteur de position flexible• Version avec un dispositif à ressort de blocage de sécurité en cas de manque d'air• Version avec double force de serrage et demi-course

Série P4C'est une pince à longue course.La forme des doigts la rende particulièrement adaptée à la préhension de pièces degrande dimension en regard du poids.Fonctionnement à double effet, avec la possibilité d'un serrage externe aussi bienqu'interne.Aimant pour capteur de position, excepté pour la taille 10.

1.2/10

PINCES ANGULAIRES A DEUX DOIGTS

Série P7C'est une pince à double effet avec un excellent rapport qualité/prix. Rainure pourl'utilisation de capteur magnétique.Le corps est monobloc.Méthode simplifiée de remplacement des doigts.

Série P8Pinces à simple effet normalement ouverte. Pratiquement toutes les pièces sont constituéesde technopolymère. Ce choix confère à la pince sa légèreté. La plus petite pince pèseseulement 36 g.

1.2/11

1PINCES A DEUX DOIGTS A GRANDE OUVERTURE

PINCES AVEC TROIS DOIGTS

• Serie P9Pinces angulaires de type à genouillère pour une prise par l'extérieur, avec une ouvertured'angle réglable jusqu'à 180°. Le système à genouillère permet des forces de serrageélevées.La pièce n'est pas relâchée en cas de manque d'air. Toutes les tailles sont dotées d'unpiston magnétique et de rainures pour le montage d'unité de détection.

• Série P10Pinces à ouverture réglable de 20° à 180°, conçues pour la préhension des pièces parl'extérieur. Le système à genouillère permet une grande force de serrage. Sur demandeest disponible une version avec un ressort de rappel de sécurité en cas d'absence d'air.Possibilité d'ajuster le doigt par incrément de 1° environ.Matériaux de qualité et fonctionnement précis: corps réalisé en alliage d'aluminium àtrès haute résistance. Les parties en mouvement sont en acier trempé. 2 000 000 decycles sans intervention de maintenance. Des capteurs inductifs peuvent être montés.

• Série P11Pinces avec un bon rapport qualité/prix. Fonctionnement en double effet pour une priseexterne ou interne. Aimants pour capteur de position.Sur demande est disponible une version à quatre doigts autocentrables.

Les deux séries suivantes de pinces à grande ouverture angulaire seront choisies en fonction de la spécificité de l'application: