Atuadores Rotativos para Montagem Automatizada

Os fabricantes automotivos usam mandíbulas giratórias SBZ para levantar, transportar, girar e assentar componentes grandes. As mandíbulas apresentam um mecanismo giratório duplo de cremalheira e pinhão montado em cada dedo da garra. Foto cedida por Zimmer Group US Inc.

Esta imagem mostra uma combinação de deslizamento rotativo, de pinça e deslizante linear realizando carga e descarga de peças. Foto cortesia Destaco, uma Dover Co.

Rotativas pneumáticas com design de cremalheira e pinhão duplo produzem muito mais torque do que unidades com pinhão e cremalheira únicos. Foto cortesia da Festo Corp.

O RCC rotativo pneumático de baixo perfil é acionado por um cabo de aço de qualidade aeronáutica e gira 90 e 180 graus. Foto cortesia da PHD Inc.

Os dedos giratórios GFS são capazes de girar peças de trabalho seguradas por uma pinça. Foto cortesia da SCHUNK Inc.

Visto de fora, um robô parece ser uma entidade independente que pode fazer muitas coisas excelentes por conta própria. Mas, na verdade, é a tecnologia interna e as ferramentas de ponta que permitem ao robô executar com eficácia muitos tipos de montagem.

Um dos principais componentes internos do robô é o atuador rotativo, ou rotativo. Seu design compacto, porém resistente, permite que os engenheiros o adaptem para formar as articulações, ou músculos, de um robô, proporcionando assim altos níveis de rigidez mecânica e torque. O atuador rotativo também pode ser usado separadamente ou com outros equipamentos em aplicações onde um robô multieixo é muito caro ou grande, ou não é rápido ou necessário o suficiente.

“Considere a situação em que um fabricante precisa de uma unidade pick-and-place para mover rapidamente as peças para dentro e para fora de uma máquina durante a montagem”, explica Thomas Reek, vice-presidente de vendas de componentes de automação da SCHUNK Inc. com garras duplas, eles podem inserir alternadamente peças inacabadas e remover peças acabadas da máquina ou, simultaneamente, agarrar, reorientar e apresentar peças para trabalhos de montagem adicionais sem ter que soltá-las.”

De acordo com Reek, o uso de uma unidade rotativa permite que um pick and place ou robô conclua sua tarefa mais rapidamente, colocando e recuperando peças de trabalho em uma única viagem. Isso pode encurtar os ciclos gerais e evitar que os processos fiquem ociosos.

“Os atuadores rotativos funcionam em um plano de movimento e, geralmente, isso é tudo que você precisa para executar com eficácia algum tipo de montagem automatizada”, observa Costas Charalambous, gerente de vendas da região leste do Zimmer Group US Inc. formulários."

O rotativo, por outro lado, depende de uma ação mecânica simples para executar de forma confiável funções tão diversas como alimentar e orientar peças, operar calhas ou direcionar paletes em um transportador. Essa versatilidade tem beneficiado os fabricantes desde a década de 1950, quando as rotativas eram acionadas hidraulicamente ou pneumaticamente. Hoje, os fornecedores de equipamentos também oferecem atuadores rotativos elétricos, juntamente com o conhecimento necessário para ajudar os engenheiros a especificar o atuador certo para cada trabalho.

Os atuadores rotativos pneumáticos continuam sendo os mais populares para montagem automatizada, enquanto os rotativos hidráulicos são raramente usados ​​devido às crescentes preocupações ambientais dos fabricantes e ao seu desejo por menos manutenção. As rotativas elétricas são as crianças mais novas no mercado, mas seu uso está aumentando lenta e continuamente.

Os atuadores rotativos pneumáticos e hidráulicos vêm em versões de cremalheira e pinhão simples ou duplo, palhetas (semi-rotativas) e estrias helicoidais. Recomendado para aplicações precisas e pesadas, um rotativo de cremalheira e pinhão converte o movimento linear de um cilindro em movimento rotativo.

A cremalheira é um conjunto reto de dentes de engrenagem presos ao pistão do cilindro. À medida que o pistão se move, a cremalheira é empurrada linearmente e seus dentes engrenam nos dentes circulares da engrenagem do pinhão, forçando-o a girar. O pinhão gira de volta à sua posição original quando a pressão do ar ou do fluido é fornecida ao lado oposto do cilindro. A sua rotação máxima é limitada apenas pelo seu tamanho.

O Zimmer Group US Inc. oferece a série SBZ de mandíbulas giratórias, com um rotor duplo de cremalheira e pinhão montado em cada dedo da garra. Charalambous diz que os fabricantes de automóveis, produtos da linha branca, dispositivos médicos e bens de consumo usam as mandíbulas há vários anos para levantar, transportar, girar e assentar peças pequenas, médias e grandes. Estão disponíveis cinco tamanhos de mandíbulas, com torque por mandíbula de 1,2, 3,5, 10, 23 ou 57 newton-metros. A capacidade de ângulo de rotação é de 90 e 180 graus. As mandíbulas são classificadas para 10 milhões de ciclos livres de manutenção.