Actionneurs rotatifs pour assemblage automatisé

Les constructeurs automobiles utilisent les mâchoires pivotantes SBZ pour soulever, transporter, faire pivoter et déposer de gros composants. Les mâchoires sont dotées d'un double pignon et crémaillère rotatif monté sur chaque doigt de préhension. Photo fournie par Zimmer Group US Inc.

Cette image montre une combinaison de chariot rotatif, à pince et linéaire effectuant le chargement et le déchargement des pièces. Photo gracieuseté de Destaco, une société de Dover Co.

Les rotatifs pneumatiques avec une conception à double crémaillère et pignon produisent beaucoup plus de couple que les unités avec une seule crémaillère et pignon. Photo gracieuseté de Festo Corp.

Le RCC rotatif pneumatique à profil bas est entraîné par un câble en acier de qualité aéronautique et tourne à 90 et 180 degrés. Photo gracieuseté de PHD Inc.

Les doigts pivotants GFS sont capables de faire tourner des pièces maintenues par une pince. Photo gracieuseté de SCHUNK Inc.

De l’extérieur, un robot apparaît comme une entité indépendante capable de réaliser de nombreuses grandes choses à elle seule. Mais en réalité, c’est la technologie interne et l’outillage en bout de bras qui permettent au robot d’effectuer efficacement de nombreux types d’assemblage.

L'un des composants internes clés du robot est l'actionneur rotatif, ou rotatif. Sa conception compacte mais robuste permet aux ingénieurs de l'adapter pour former les articulations ou les muscles d'un robot, offrant ainsi des niveaux élevés de rigidité mécanique et de couple. L'actionneur rotatif peut également être utilisé séparément ou avec d'autres équipements dans les applications où un robot multiaxes est trop cher ou trop grand, ou encore n'est pas assez rapide ou nécessaire.

« Prenons le cas d'un fabricant qui a besoin d'une unité de transfert pour déplacer rapidement les pièces dans et hors d'une machine pendant l'assemblage », explique Thomas Reek, vice-président des ventes de composants d'automatisation chez SCHUNK Inc. « En intégrant un système rotatif avec Grâce à leurs doubles pinces, ils peuvent alternativement insérer des pièces non finies et retirer les pièces finies de la machine, ou simultanément saisir, réorienter et présenter des pièces pour un travail d'assemblage ultérieur sans avoir à les lâcher.

Selon Reek, l'utilisation d'une unité rotative permet à un robot de type pick and place d'accomplir sa tâche plus rapidement en plaçant et en récupérant les pièces en un seul déplacement. Cela peut raccourcir les cycles globaux et empêcher les processus de rester inactifs.

« Les actionneurs rotatifs fonctionnent dans un seul plan de mouvement, et c'est généralement tout ce dont vous avez besoin pour réaliser efficacement un certain type d'assemblage automatisé », note Costas Charalambous, directeur des ventes pour la région Est chez Zimmer Group US Inc. « Un robot multiaxes est souvent excessif dans ces domaines. applications."

Le rotatif, en revanche, s'appuie sur une simple action mécanique pour exécuter de manière fiable des fonctions aussi diverses que l'alimentation et l'orientation de pièces, le fonctionnement de goulottes ou l'acheminement de palettes sur un convoyeur. Cette polyvalence profite aux fabricants depuis les années 1950, lorsque les rotatifs étaient alimentés hydrauliquement ou pneumatiquement. Aujourd'hui, les fournisseurs d'équipement proposent également des actionneurs rotatifs électriques, ainsi que l'expertise nécessaire pour aider les ingénieurs à spécifier l'actionneur adapté à chaque tâche.

Les actionneurs rotatifs pneumatiques restent les plus populaires pour l'assemblage automatisé, tandis que les actionneurs rotatifs hydrauliques sont rarement utilisés en raison des préoccupations environnementales croissantes des fabricants et de leur désir de réduire la maintenance. Les rotatifs électriques sont les plus récents sur le marché, mais leur utilisation augmente lentement et régulièrement.

Les actionneurs rotatifs pneumatiques et hydrauliques sont disponibles en versions à crémaillère simple ou double, à palettes (semi-rotatives) et à cannelures hélicoïdales. Recommandé pour les applications précises et intensives, un rotatif à crémaillère convertit le mouvement linéaire d'un cylindre en mouvement rotatif.

La crémaillère est un ensemble droit de dents d'engrenage fixées au piston du cylindre. Lorsque le piston se déplace, la crémaillère est poussée linéairement et ses dents engrènent avec les dents circulaires du pignon, le forçant à tourner. Le pignon revient à sa position d'origine lorsque la pression de l'air ou du fluide est fournie au côté opposé du cylindre. Sa rotation maximale n'est limitée que par sa taille.

Zimmer Group US Inc. propose la série SBZ de mâchoires pivotantes, avec une double rotation à crémaillère et pignon montée sur chaque doigt de préhension. Charalambous affirme que les fabricants de l'automobile, de l'électroménager, des appareils médicaux et des biens de consommation utilisent les mâchoires depuis plusieurs années pour soulever, transporter, faire pivoter et déposer des pièces de petite, moyenne et grande taille. Cinq tailles de mâchoires sont disponibles, avec un couple par mâchoire de 1,2, 3,5, 10, 23 ou 57 Newton-mètres. La capacité d'angle de pivotement est de 90 et 180 degrés. Les mâchoires sont conçues pour 10 millions de cycles sans entretien.