Como Escolher Suas Ventosas a Vácuo – EUROTECH
O avanço dos processos de fabrico para sistemas automatizados aumentou a eficiência e a fiabilidade. Esta mudança para a automatização equipada com ventosas no manuseamento assenta fortemente em sistemas sofisticados controlados por computador, empregando frequentemente robôs para tarefas que antes eram realizadas por trabalhadores humanos.
As ventosas desempenham um papel crucial nestes sistemas de suporte de trabalho automatizados, servindo como componentes que entram em contacto direto com as folhas ou peças que estão a ser manipuladas. Apesar de serem muitas vezes uma reflexão tardia na conceção do sistema, é essencial compreender o significado das ventosas. Nesta discussão, iremos realçar a sua importância na automação do fabrico e explorar as caraterísticas e parâmetros operacionais específicos a considerar ao escolher a ventosa mais adequada para a sua aplicação.
Não são ventosas, são ventosas de vácuo
É importante notar que as ventosas são diferentes das ventosas. Enquanto as ventosas funcionam através da aplicação de pressão descendente para criar uma vedação, as ventosas utilizam geradores de vácuo pneumáticos com venturis. Este processo envolve a criação de ar comprimido para estabelecer um vácuo, em que a pressão mais baixa no interior da ventosa levanta o objeto, guiado pela pressão atmosférica mais elevada.
A seleção de uma ventosa depende das caraterísticas do material, especificamente se é poroso ou não poroso, seco ou oleoso, e plano ou com contornos. A compreensão destes factores é crucial para um desempenho ótimo em sistemas automatizados.
Variedades e aplicações de ventosas
Os utilizadores escolhem tipicamente entre ventosas redondas, ovais ou em forma de sino, cada uma concebida para aplicações específicas. A ventosa em forma de sino, com o seu padrão de fricção interna, é excelente para aderir a superfícies convexas ou côncavas, oferecendo vantagens em vários cenários.
As ventosas existem em dois tipos gerais de design: planas ou de fole. A primeira requer menos volume de ar, mas é menos flexível, enquanto a segunda, semelhante a um acordeão, proporciona flexibilidade para agarrar objectos com formas irregulares.
A dureza da ventosa, medida na escala do durómetro, indica a sua adequação a diferentes aplicações. Um durómetro mais suave é ideal para superfícies com contornos, enquanto um durómetro mais duro é mais eficaz em superfícies planas.
A seleção da ventosa de vácuo depende das caraterísticas do material
Os materiais podem ser genericamente classificados em dois tipos: porosos e não porosos. Os materiais porosos, como o cartão, a madeira e a esferovite, necessitam geralmente de um fluxo de vácuo mais elevado para uma elevação eficaz. No entanto, nem sempre requerem uma geração de vácuo de alto nível. Por outro lado, os materiais não porosos, como o aço, o alumínio e o plástico duro, podem ser levantados utilizando um fluxo de vácuo mais baixo.
Os tipos de superfície são ainda classificados em secos ou oleosos. Embora a maioria dos objectos tenha uma superfície seca, alguns materiais podem apresentar uma fina camada de óleo. Por exemplo, a chapa metálica tratada com inibidores de ferrugem antes da estampagem pode deixar um brilho oleoso.
O contorno do material é outro fator crítico na seleção do copo. A escolha depende do facto de o material ser plano ou possuir curvas e arestas arredondadas. Nos casos em que um objeto tem muitas curvas ou ondulações, uma ventosa pode não ser adequada. Do mesmo modo, os objectos com demasiados orifícios muito espaçados não são compatíveis com ventosas. Compreender estas caraterísticas do material é essencial para tomar decisões informadas ao selecionar a ventosa adequada para uma determinada aplicação.
Considerações sobre os tipos de montagem
Vários tipos de montagem, tais como macho/fêmea, NPT imperial, roscas métricas-G, montagem em T quadrado e desconexão rápida, atendem a diferentes sistemas de automação. É crucial combinar o tipo de montagem com o sistema de automação para uma integração perfeita.
Compreender a dureza da ventosa de vácuo e as suas aplicações
A dureza de um material é medida utilizando um durómetro, uma prática comum para materiais como polímeros, elastómeros e borrachas. Os fornecedores de copos de vácuo empregam normalmente a escala de dureza Shore A para os testes, que avalia especificamente a dureza das borrachas moldadas flexíveis. Esta escala abrange um espetro que vai de muito macio e flexível a médio com alguma flexibilidade e, finalmente, duro com flexibilidade mínima. Valores numéricos mais elevados na escala do durómetro indicam uma maior dureza.
A escala durométrica fornece informações significativas para a seleção de ventosas, e aqui estão alguns valores-chave e as suas implicações.
- 30 Dureza Shore A: Representa uma chávena macia, ideal para painéis com contornos. No entanto, as chávenas com esta medida podem ter um ciclo de vida mais curto em comparação com alternativas mais duras.
- 45 Shore A de dureza: Significa uma borracha de dureza média, eficaz na vedação e na adaptação a vários contornos.
- Dureza 60 Shore A: Indica a medida de dureza mais dura, adequada para superfícies extremamente oleosas e planas.
- 75+ Dureza Shore A: Destaca-se como a solução mais dura para uma maior estabilidade, mas carece da flexibilidade da flexão.
Alguns fornecedores de ventosas simplificam a identificação, a manutenção e a substituição, codificando por cores os seus produtos com base no durómetro. Ao selecionar um durómetro para uma aplicação específica, é crucial ter em conta a forma das peças envolvidas. Os durómetros mais suaves são adequados para peças contornadas com cantos ou arestas vivas, facilitando a aderência aos contornos. Por outro lado, os durómetros mais duros são mais adequados para superfícies planas devido às suas propriedades de fixação mais fortes.
À semelhança dos fabricantes de pneus, os fornecedores de ventosas desenvolveram padrões de piso únicos para os seus produtos. A conceção destes padrões influencia diretamente o poder de retenção ou aderência da ventosa em diferentes superfícies. O que se revela eficaz numa aplicação pode não ser adequado para outra, especialmente quando se trata de superfícies de material seco ou oleoso. Algumas ventosas integram os seus degraus distintivos com uma gama de durómetros para aumentar a força de aderência, oferecendo uma solução versátil para vários cenários.
Realização de testes para uma seleção ideal da ventosa de vácuo
Quando confrontado com a seleção da ventosa certa para a sua aplicação, é aconselhável realizar testes para garantir a escolha mais adequada. Os pressupostos iniciais, como a utilização de duas ventosas grandes, podem ser reconsiderados depois de os testes revelarem que seis ventosas mais pequenas proporcionam um desempenho mais satisfatório.
Para além de considerar o tipo de material, factores como o peso e o tamanho do objeto a elevar desempenham um papel crucial. Por exemplo, um capô de automóvel em chapa metálica leve com uma superfície plana fácil de agarrar pode inicialmente parecer compatível com uma única ventosa. No entanto, o tamanho do objeto pode levar a um desequilíbrio durante o movimento, causando potencialmente uma queda. Para resolver este problema, a utilização de quatro ou mais ventosas pode distribuir a carga uniformemente, garantindo uma transferência segura.
A importância do tamanho da ventosa, do padrão do piso e do durómetro torna-se fundamental em aplicações de transferência de alta velocidade do tipo "pick-and-place". A ventosa deve agarrar eficazmente o painel durante as fases de aceleração e desaceleração da automatização, garantindo a fiabilidade em cada ciclo.
Em aplicações especializadas, entram em jogo caraterísticas operacionais adicionais. Tomemos, por exemplo, o processo de estampagem de aço de formação a quente, que envolve a elevação e transferência de chapas de aço com temperaturas superiores a 450°F. Embora algumas ventosas padrão possam tolerar um calor tão elevado, em certos casos pode ser necessária a utilização de ventosas especializadas de alta temperatura para garantir um desempenho e uma durabilidade óptimos. Por conseguinte, uma compreensão abrangente dos requisitos operacionais específicos é crucial para selecionar a ventosa certa para qualquer aplicação.
As aplicações especializadas, como a estampagem de aço a quente, podem exigir ventosas concebidas para suportar temperaturas elevadas. É aconselhável consultar especialistas para discutir os objectivos da aplicação e as especificações técnicas para uma seleção ideal de ventosas.