Przyssawki pneumatyczne to jeden z wiodących produktów firmy Piab, choć nie jedyny dedykowany technice próżniowej i pneumatyce. Co musicie o nich wiedzieć? Jak dobrać przyssawkę do każdej powierzchni? Oto poradnik praktyczny.
Chwytanie, przenoszenie i transport podciśnieniowy – to trzy główne czynności wykonywane w procesach produkcyjnych w których wykorzystywane są powszechnie przyssawki pneumatyczne.
Przyssawki pneumatyczne wykorzystywane są do przenoszenia:
▶️ arkuszy blach
▶️ elementów z drewna
▶️ opakowań
▶️ folii i papieru
▶️ szkła
▶️ kompozytów
▶️ płyt CD czy DVD
Jak je właściwie dobrać? Z takim pytaniem oraz z wieloma innymi, zwróciliśmy się bezpośrednio do producenta, firmy Piab. Jej produkty dostępne są w ofercie Air-Com Pneumatyka-Automatyka.
Czego dowiesz się z artykułu?
Jakie są zasady doboru przyssawek Piab do materiałów porowatych?
Jak dobierać przyssawki do przedmiotów gdzie chwyt jest za powierzchnię o kształcie owalnym?
Dobór materiału przyssawki Piab do materiału przedmiotu (blacha, drewno, papier, folia itp.)
Czy lepszym rozwiązaniem jest stosowanie indywidualnych eżektorów do każdej przyssawki czy pompy wieloeżektorowej.
Zasady obliczenia ilości przyssawek do podniesienia określonej masy (czy więcej małych czy mniej dużych) oraz zasady wyliczenia potrzebnego podciśnienia i “wydajności pompy”.
Różnice w wykonaniu przyssawek Piaba w stosunku do konkurencji
Czym się kierować w doborze pompy eżektorowej
Jakie są zasady doboru przyssawek do materiałów porowatych?
Odpowiedź na to pytanie wymaga wzięcia pod uwagę całego układu: pompa próżniowa – przyssawki. Zaczynając od nich właśnie – dobieramy przyssawki z możliwie elastyczną wargą, która ściśle dopasuje się do nierówności przenoszonego obiektu.
Na przykład tego typu:
Jak widać na zdjęciu przyssawka typu BX35P bardzo dobrze dopasowuje się do profilu przedmiotu. To powoduje, że ewentualny przeciek powietrza między wargą przyssawki, a przedmiotem będzie minimalny. Dzieje się tak, gdy warga ssawki jest miękka i elastyczna, zaś korpus ssawki – sztywny, i przez to odporny na przeciążenia związane z przenoszeniem produktu.
Dobór pompy do przyssawek
Pomimo zastosowania odpowiednich ssawek może się zdarzyć, że powietrze w dużych ilościach będzie zasysane przez np. chwytany karton, który ze swej natury jest półprzepuszczalny. Wtedy, by utrzymać żądany poziom podciśnienia w ssawkach, należy zastosować pompę, której wydajność pozwala na wypompowanie przecieku powietrza przedostającego się do systemu z zewnątrz np.: na skutek porowatości materiału lub przez nieszczelności, a w tym wypadku przez półprzepuszczalny karton.
Ustalając wielkość przecieku, dzięki informacji nt. parametrów pompy, możliwe jest dobranie pompy właściwej dla danego zastosowania. Takie informacje znajdą Państwo w katalogach Piab, w rozdziale dotyczącym pomp podciśnieniowych.
Jak dobierać przyssawki do przedmiotów gdzie chwyt jest za powierzchnię o kształcie owalnym?
Aby prawidłowo dobrać przyssawkę należy uwzględnić zakrzywienie chwytanej powierzchni. W katalogach parametr ten to tzw. minimalny promień krzywizny znajdujący się w tabeli ilustrującej ogólne parametry danego typu ssawki. Poniżej przykład dla przyssawki B50 (niektóre strony katalogowe mają oznaczenie w języku angielskim).
Przyssawki Piab do blachy, drewna, papieru czy folii – jak właściwie dobrać?
Podstawowym zadaniem przyssawki jest uszczelnienie styku obszaru podciśnienia i otoczenia. Ilustruje to poniższy rysunek.
Jeśli powierzchnia chwytanego przedmiotu będzie gładka, np. gładka blacha, gładka tablica z tworzywa sztucznego itp., wargi ssawek, nawet stosunkowo nieelastyczne, uszczelnią styk. Tak właśnie nastąpi w przypadku materiałów nieprzepuszczalnych.
Jeśli jednak przenoszony przedmiot będzie przepuszczał powietrze, jak np. niektóre rodzaje papieru, szczególnie karton; niektóre rodzaje płyt drewnopochodnych itp. (patrz rysunek poniżej), będziemy poza koniecznością uszczelniania styku musieli sobie poradzić z napływającym przez produkt powietrzem.
W takim wypadku musimy dodatkowo pamiętać o odpowiednim powiększeniu wydajności pompy w celu usuwania napływającego powietrza. W przypadku wymiany na nowy typ ssawki warto zadać też sobie następujące pytania:
▪️ Czy klient ma jakiś problem z obecnymi przyssawkami?
▪️ Jaki jest rodzaj przenoszonego materiału?
▪️ Struktura materiału (gładka czy chropowata, czysta, zaklejona?)
▪️ Gabaryt oraz waga jaką ssawka przenosi (przenoszą)
▪️ Jaki jest sposób mocowania przyssawki na maszynie?
▪️ Wymiary przyssawki
▪️ Czy przyssawka ma kontakt z żywnością? (wymagany certyfikat FDA)
▪️ Czy przyssawka nie może zostawiać śladów na produkcie?
Czy lepszym rozwiązaniem jest stosowanie indywidualnych eżektorów do każdej przyssawki czy pompy wieloeżektorowej.
Opcja jednej pompy, w firmie Piab nazywana pompą w układzie zcentralizowanym (patrz rysunek poniżej), zawsze będzie tańszym rozwiązaniem. Chwytak będzie tutaj pracował wolniej z uwagi na konieczność generowania podciśnienia w przewodach łączących pompę ze ssawkami w każdym cyklu chwytania. Będzie to także rozwiązanie mniej bezpieczne oraz zużywające więcej energii choć niewątpliwie prostsze w projektowaniu i konstrukcji.
Natomiast jeśli zależy nam na wysokim poziomie bezpieczeństwa, np. przy przenoszeniu ciężkich i dużych gabarytów lepiej stosować układ zdecentralizowany (rysunek poniżej). W takim układzie każda ssawka jest zasilana jedną pompą eżektorową. Jeśli naszym priorytetem jest szybkość pracy, bezpieczeństwo, odporność na wahania ciśnienia w instalacji sprężonego powietrza oraz oszczędność powietrza – wtedy warto wybrać taką właśnie architekturę chwytaka.
Jedno i drugie rozwiązanie z powodzeniem będzie pracować w większości aplikacji.
Zasady obliczenia ilości przyssawek do podniesienia określonej masy oraz zasady wyliczenia potrzebnego podciśnienia i “wydajności pompy”
Ilość przyssawek
Generalnie staramy się dobrać układ tak by ilość przyssawek była minimalna – tym mniejsze ryzyko opuszczenia detalu spowodowane rozszczelnieniem się jednej z nich. Oznacza to też mniejszą wydajność pompy, którą zastosujemy do obsłużenia chwytaka.
Ilość przyssawek dobieramy kierując się ich nośnościami potrzebnymi do utrzymania ciężaru przedmiotu (pamiętajmy o koniecznym współczynniku bezpieczeństwa).
Poziom podciśnienia
Dobierając natomiast poziom podciśnienia na którym będzie pracował chwytak warto pamiętać o nieprzekraczaniu wartości -60kPa: większy poziom podciśnienia może powodować duże zużycie energii, która od tego miejsca rośnie logarytmicznie ze wzrostem podciśnienia.
Wydajność pompy
Przy doborze wydajności pompy pamiętajmy o konieczności uwzględnienia przecieków w przypadku materiałów półprzepuszczalnych, a jeśli mamy do czynienia z układem szczelnym – jak szybko ma pracować układ chwytający (patrz odpowiedź na pytanie 3).
Nie do pominięcia są także opory przepływu przewodów – spadki podciśnienia należy uwzględnić w każdym przypadku ale szczególnie w przy długich przewodów próżniowych.
Typowe błędy przy konstruowaniu układu próżniowego pokazuje rysunek poniżej.
Różnice w wykonaniu przyssawek Piaba w stosunku do konkurencji
Trudno jest odnosić się wprost do konkurencji. Na pewno przyssawki Piab cechuje bardzo specjalistyczne zastosowanie oraz wyjątkowo szeroki zakres przeznaczeń. Ich przewagą jest m.in. wytrzymałość, żywotność, odporność na olej i temperaturę.
Wiele z rozwiązań było lub jest przez nas opracowana i została opatentowana. Przykładem są przyssawki piGRIP® posiadające kilkanaście typów warg uszczelniających mogących przenosić bardzo różne produkty. Innym przykładem innowacyjności są przyssawki z materiału DURAFLEX®, który cechują się wysoką odpornością na zniszczenia i jednocześnie elastycznością.
Bardzo szeroka gama przyssawek wykrywalnych przeznaczonych do bezpośredniego kontaktu z żywnością. W wielu aplikacjach nasze przyssawki nie mają odpowiedników w konkurencji.
Czym się kierować w doborze pompy eżektorowej?
Wszystko zależy od konkretnej sytuacji i potrzeby klienta. Dostępny jest cały zakres różnych typów pomp: od niedrogich pomp prostej konstrukcji aż po zaawansowane jednostki przeznaczone do pracy w systemach odpowiadających wymogom przemysłu 4.0.
