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Prochainement: Le guide de la manutention   Guide d'utilisation des ventouses 

Manutention par ventouse - Page annexe: GUIDE D'UTILISATION DES VENTOUSES

 Le guide de Levage-Manutention par ventouse, par le vide

 


Principe de fonctionnement d'une ventouse
La ventouse est active par la diffrence de pression entre l'intrieur (vide) et l'extrieur
(atmosphère). La ventouse pourra ainsi manipuler des pièces d'un poids de quelques
grammes à plusieurs tonnes suivant leur diamètre

Sommaire:

Guide Technique de prhension par le vide

Principe de fonctionnement d'une ventouse

Capacit de levage

Choix du nombre de ventouses

Choix du type de ventouses

  Le guide ventouse au Format imprimable: documentation-ventouse\080-95guideventouse.pdf

Guide Technique de prhension par le vide

 

Les avantages de la manipulation par ventouse font de cette technique de prhension la solution à envisager en priorit.

AVANTAGES

         Fiabilit
         Simplicit
         Aucun risque de dommage pour le produit
         Prhension par une seule face
         Grandes cadences de transfert
         Coût faible
         Montage et dmontage rapide
         Prhension de tous types de produits
         Peu d'entretien
         

LIMITES

         Prcision du positionnement
         Ratio capacit de levage/surface de prhension, limit
         Produit très poreux
 

SECURITE


SAPELEM est très exigeant sur la scurit, et vous rappelle quelques règles à respecter sur :

         le coefficient de scurit
         la matière
         les efforts dynamiques
         la manipulation verticale
         l'altitude

 

Principe de fonctionnement d'une ventouse :

    La ventouse est active par la diffrence de pression entre l'intrieur (vide) et l'extrieur (atmosphère). La ventouse pourra ainsi manipuler des pièces d'un poids de quelques grammes a plusieurs tonnes suivant son diamètre.

 
guide_ventouse01.jpg Correspondance des units :
1 atm = 1,013 bar = 1013 mbar
1daN/cm²
101,3 kPa
760 mmhg
 

 
 
Capacit de levage

 
  • Calculs thoriques :

 
Force d'arrachement : F = (Patm - Pv) x S1
Capacit de levage : C max = 1,03 x ΔP x S2
Capacit de levage d'une ventouse ronde : C max = 0,81 . ΔP x D²
Calcul du diamètre d'une ventouse : D = 1,11 x (C/ ΔP)0,5

Exemple : En thorie, pour lever une charge de 100 kg, avec un niveau de vide de 80%
D=1,11 x (100/0.8)0,5 = 12,4 cm

 
ABREVIATIONS
F : force d'arrachement
Pv : pression ventouse
Patm : pression atmosphrique
S : surface utile
.P : dpression
D : diamètre
C : capacit de levage thorique
 
Nota : 0,81 bar = 80% de vide = 80 Kpa = 600 mm hg
UNITS
U : Vide en %
F : Newton
Pv : Pascal
Patm : Pascal
S2 : cm2
S1 : m2
.P : bar
D : cm
C max : kg
 
  • Conditions relles :
     

    Les capacits de levage des ventouses varient de faon significative par rapport
au calcul thorique, du fait de :
 
  • La nature du produit :
    •  Etanche
    •  Poreux                            
  • L'tat de surface :
    • Propret
    • Rugosit
  • La surface utile de la ventouse
  • Forme (dimensions) du produit
  • La dformation de la ventouse est influence par
    • le niveau de vide
    • la force exerce
    • la forme de la ventouse  
    • la matière de la ventouse

    Ces diffrents paramètres sont la raison d'existence d'un coefficient de scurit obligatoire pour la manutention par le vide.

   
 
  • Coefficient de scurit

    SAPELEM reprsente la France au Comit Europen de Normalisation, et la norme EN 13155 tabli par le CEN/TC 147 indique que :

    Les systèmes de prhension par le vide doivent être dimensionns pour maintenir au moins 2 fois la charge maximale d’utilisation à la limite de la plage utile de niveau de vide pour tous les angles d’inclinaison
    Ce coefficient de scurit de 2 couvre une partie seulement des incertitudes (tat de surface, etc…). Les points suivants doivent faire l'objet d'une approche spcifique.
   
 
  • Matières

    Les matières utilises influent considrablement sur la capacit de levage d'une ventouse. Les performances correspondant aux 4 matriaux les plus utilises, sont indiques dans chaque fiche technique (voir section suivante).

 
  • Efforts dynamiques

    Selon la formule F = M x A (Force = Masse x Acclration), il ne faut pas ngliger les efforts dynamiques induits par les dplacements et qui doivent s'ajouter au poids du produit. Critère a surveiller de près en cas de fortes acclrations, transferts, pivotement… La force d'arrachement augmentera alors de manière significative.

    En manipulation verticale, la ventouse travaille en friction. En première approche, pour tenir compte du coefficient de frottement, Sapelem conseille de majorer le coefficient de scurit, qui passe à 6. Il faut donc diviser par 3 les valeurs indiques dans les tableaux de forces des fiches techniques de prsentation.

    Par exemple, pour une ventouse indique a 12 kg en manutention horizontale, la capacit de levage en manipulation verticale devient 12/3 = 4 kg.
Cela a pour effet d’augmenter la taille de la ventouse.

    En cas de problème avec la taille de la ventouse, il est ncessaire de mesurer le coefficient de frottement ventouse / produit manipul pour dfinir la taille exacte minimum de la ventouse.

  puce_main.gifLes techniciens SAPELEM se tiennent à votre disposition pour vous aider dans cette dtermination.

 
  • Altitude

Avec l'altitude, la pression atmosphrique diminue. Si la pression reste la même dans la ventouse, la capacit de levage de celle-ci diminue.

altitude_fr.gif

Compte tenu de tous ces paramètres, l'exemple de la page prcdente avec :
 
  • une ventouse en nitrile
  • une dpression de 810 mbar max.
  • une limite infrieure de plage de dpression a 600 mbar (seuil de dclenchement de l'alarme)
  • un coefficient de scurit de K = 2 et une acclration ngligeable
Le calcul du diamètre devient :
D = 1,11 x (KxC/u)0,5 =(2x100/0,6)0,5 = 20,3 cm (et non plus 12.4 cm)

Choix du nombre de ventouses

position_ventouses_fr.gif

 

Produits dformables ou fragiles :


    Si le produit risque d'être dform par la ventouse, mieux vaut utiliser plusieurs ventouses de petites tailles ou des ventouses à butes.

Produits poreux ou surfaces irrgulières

    Les matières poreuses induisent une fuite dans les produits. Le niveau de vide dans la ventouse (et donc sa capacit de levage) diminuera (F = k.U).
    Des tests sont donc à effectuer afin de confirmer le choix des ventouses et du gnrateur de vide.

            puce_main.gifSAPELEM et son rseau de distributeurs se tiennent à votre disposition pour les effectuer.

Poids du produit :

    Le nombre de ventouses sera aussi dtermin par le poids à manipuler et la capacit nominale de chaque ventouse.
    Attention : Les capacits de levage sont issues de mesures relles, effectues dans des conditions prcises voques ci-dessous. Il convient donc de tenir compte des aspects de scurit, d'efforts dynamiques, d'altitude,… pour corriger ces valeurs

 

 
  Nitrile
Ø 10 0,2
Ø 20 0,9
Ø 34 2,7
Ø 53 5,8

 
   Conditions de mesures
- capacit de levage en kg
- niveau de vide 80 %
- sur tle sèche
- force statique, perpendiculaire à la surface
- niveau de la mer
- coefficient de scurit 2



Influence du niveau de vide :

    La capacit de levage d’une ventouse (donc le nombre de ventouses a utiliser pour lever un poids donn) est directement proportionnelle au niveau de vide utilis.

niveau_vide_fr.gif



    Pour obtenir la capacit de levage d'une ventouse, à pression diffrente de 0.8 bar indique dans les tableaux, utiliser la proportionnalit capacits de levage / niveau de vide :
                                    (C 0,6/ C 0,8 ) = (ΔP 0,6 / ΔP 0,8)

 

Exemple : si à 0.8 bar la capacit de levage de la ventouse est de 12 kg, à 0.6 bar elle devient :
                                        C 0,6=(12x(0,6/0,8) = 9 Kg
 

 

  puce_main.gifLes techniciens SAPELEM se tiennent à votre disposition pour vous aider dans cette dtermination.

Produits souples :

Le nombre de ventouses doit être suffisant pour garantir une bonne planit du produit manipul.

Choix du type de ventouses:

Nombre de soufflets :

    Le nombre de soufflets dpend à la fois du type de produits à lever et du type de machine
utilise.Pour les produits fins et dformables susceptibles de prsenter une surface de prhension
non plane il sera prfrable d’opter pour des ventouses à 1,5 soufflet minimum

    Pour les produits rigides prsentant une surface de prhension parfaitement plane le choix
se portera vers des ventouses plates.

    De même si le manipulateur possède une faible prcision d’arrêt en position il conviendra
de compenser cette imprcision par des ventouses à soufflet.

    Pour les manutention avec fortes acclrations et/ ou mouvement avec la pièce en position
verticale, il conviendra de choisir des ventouses suffisamment rigides (1/2 soufflet ou plate).

Bute :

La bute interne de la ventouse possède deux fonctions principales :

 

  • Sur les produits minces : Elle permet au produit de venir en appui sur une face plane de

  • manière a limiter la dformation et viter la casse des produits fragiles

  •  

  • Sur les manipulateurs avec fortes acclrations : Elle agit comme patin de frottement entre

  •  la pièce et la ventouse, limitant ainsi les risques de glissement relatif

 

Raccord :

Il existe deux technologies de fixation pour les ventouses :

Raccords cannels pour ventouses moules amovibles

 

Principe :

La ventouse est simplement encliquete sur le raccord

Avantages :

Changement rapide sans outil
Economie du raccord lors du changement

Utilisation :

Produits lgers
Manutention horizontale

Choix :

Se rfrer aux fiches techniques des ventouses amovibles

Fixation :

Mle ou femelle

Taille :

T0 à T4

Raccordement :

M5, 1/8, ¼, 3/8


Raccords vulcaniss sur ventouses moules

 

Principe : La ventouse est vulcanise sur le raccord après opration d’adhrisation.
Avantages : Parfaite tanchit
Parfaite tenue mcanique de la ventouse
Utilisation : Manutention de charges lourdes
Manutention verticale ou pivotement
Installation avec vide auto rgul ou rserve de vide
Choix : Pour ventouses Ø>25mm
Fixation : Mle ou femelle
Taille : Suivant ventouse
Raccordement : M5, 1/8, ¼, 3/8



    Le diamètre de passage dans le raccord doit être suffisant pour permettre le passage du dbit de
 vide, pour vos applications sur produits poreux pensez a notre raccord T3G

Matière :

    L'optimisation du rendement et de la dure de vie de vos ventouses dpend galement
de la matière.

 Voir les tableaux ci-dessous.
 Les matières standard et spciales

 


 

    Depuis de nombreuses annes, SAPELEM a dvelopp un large choix de matières
afin de rpondre a tous les besoins. Tous nos modèles sont disponibles en matières
standard (tenues en stock).
        Certains modèles sont ralisables en matières spciales. Veuillez nous contacter
pour conditions de faisabilit.

    En utilisation, la ventouse subit des contraintes physiques, chimiques et mcaniques.
 En fonction de ces paramètres, une matière sera mieux adapte qu'une autre.

 

  Matières standard Matières spciales
Silicone Nitrile Caoutchouc naturel (parablond) Polyur
thane
Nitrane Nitrile
auto extinguible
EPDM Viton Silicone dtectable
Symbole matière SI NBR NR PU   NPR EPDM   SI
Rfrence Matière 10 20 30 40 24 29 55 60 12
Temprature d'utilisation (C) -50 à 200 -10 à 80 -10 à 60 0 à 60 -10 à 60 -10 à 60 -30 à 100 -5 à 230 -50 à 200
Couleur Blanc Noir Beige Gris Bleu Marron Jaune Noir bleu
Duret shore A(+-5)Din 3555 52 55 42 60 60 60 60 70 52
Physique  
Usage gnral main_moyen.gif main_plus.gif     main_plus.gif       main_moins.gif
Etat de surface irrgulier  main_moyen.gif main_moins.gif  main_plus.gif       main_plus.gif   main_moyen.gif
Manutention de produits chauds main_plus.gif           main_moyen.gif main_plus.gif main_plus.gif
Produits chauds sans contact avec du silicone main_moins.gif           main_plus.gif main_plus.gif main_moins.gif
Pas de trace sur le produit main_moyen.gif main_moins.gif main_plus.gif main_moyen.gif main_plus.gif main_moyen.gif main_moyen.gif main_moins.gif main_moyen.gif
Produits alimentaires* ou dlicats main_plus.gif   main_plus.gif           main_plus.gif
Chimique  
Etincelles; projections de soudure           main_plus.gif   main_moins.gif  
Rsistance au processus de nettoyage main_plus.gif           main_moins.gif main_moyen.gif main_plus.gif
Graisses alimentaires   main_plus.gif   main_moins.gif main_moyen.gif         
Produit aqueux main_moyen.gif            main_moyen.gif    main_moyen.gif 
Hydrocarbures, huiles main_moins.gif main_plus.gif   main_moyen.gif  main_plus.gif main_plus.gif   main_plus.gif main_moins.gif
Acides**             main_moyen.gif  main_moyen.gif   
Alcools**   main_plus.gif         main_moyen.gif     
Mcanique  
Gaz (ex: ozone) main_moyen.gif      main_plus.gif   main_moins.gif main_plus.gif   main_moyen.gif 
Abrasion   main_moins.gif main_moyen.gif  main_plus.gif main_plus.gif main_moins.gif main_moins.gif    
Produits souples ou dformables main_moyen.gif  main_moins.gif main_plus.gif     main_moins.gif main_moins.gif   main_moyen.gif 
Produits cylindriques main_moyen.gif  main_moyen.gif  main_plus.gif   main_moins.gif main_moins.gif main_moins.gif   main_moyen.gif 
Glissement cisaillement main_moyen.gif    main_moyen.gif        main_moyen.gif    main_moyen.gif
Rsistance mcanique main_moins.gif main_moyen.gif  main_moyen.gif  main_plus.gif main_plus.gif main_moins.gif main_moyen.gif    main_moins.gif
Lgende : main_plus.gif bien adapt main_moyen.gif Moyennement adapt main_moins.gif pas adapt
 

*Silicone spcifique pour industrie alimentaire de 32 à 50 sh
**Etant donn la diversit des Acides et des Alcools existants, n'hsitez pas à nous contacter pour vos applications spcifiques

Autres matières sur demande :

    Pour des applications très spcifiques, SAPELEM est en mesure de produire vos
ventouses dans des matières dont les caractristiques sont dcrites ci dessous :

 

Matière Rfrence Couleur  Application spcifique
 
 Capacit de levage
 
 Silicone carbon
 
15
 
Noir
 
Conductibilit
 
Cf. Silicone
 
 Silicone haute T
 
19
 
Blanc
 
Rsiste à 250C en continu
 
Cf. Silicone
 
 Nitrile carboxyt
 
25  Noir
 
Rsiste à l'abrasion
 
Cf. Nitrile
 
 Nitrile Alimentaire
 
27  Blanc
 
Huiles et Graisses
 
Cf. Nitrile
 
 Butyl 50
 
Noir
 
Acides et Alcools
 
Cf. Silicone
 
 Epychloridrine 99
 
Gris
 
Hydrocarbures
 
Cf. Nitrile
 

 

 

Autres exemples d'utilisation:

 

documentation-ventouse\produit_17.pdf

documentation-ventouse\r-lift.pdf

4-page-Vacuum-Material-Handling-Equipment.pdf

Le guide ventouse au Format imprimable: documentation-ventouse\080-95guideventouse.pdf
 

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