Alimentatori pneumatici a pinze
L’alimentatore con attuatore pneumatico (figura 20) è, tra i modelli presentati, quello più economico. Il principio di funzionamento è quello descritto nei primi paragrafi e il movimento è dato alla pinza mobile da un cilindro pneumatico.
Fig. 20 - Alimentatore pneumatico.
Per quanto riguarda la precisione, le tolleranze indicate dai cataloghi valgono entro un ciclo, inteso fino al primo scambio pinze (avviene un riposizionamento del pezzo); per lunghezze superiori, un modo di calcolare la tolleranza totale è moltiplicare la tolleranza sul singolo passo per la radice quadrata del numero di scambi N effettuati.
(Tolleranza totale) = (Tolleranza singola) x √ N
Ad esempio, se ad ogni scambio è assicurata una precisione di ± 0,03mm e servono 25 scambi pinze, la tolleranza sul totale sarà ± 0,15mm.
Tolleranze tipiche di posizionamento per gli alimentatori a pinze pneumatici per velocità moderate vanno da ± 0,02mm/ciclo a ± 0,05mm/ ciclo. Questi valori crescono generalmente con la velocità, per una serie di motivi. In primo luogo si riducono i tempi per gli scambi pinze; inoltre le partenze della morsa mobile avvengono più bruscamente e questo può causare slittamenti del materiale sotto le morse. Alle alte velocità, infine, il sistema risente maggiormente degli sbalzi nella pressione di alimentazione (per la presenza ad esempio di altri dispositivi funzionanti ad aria compressa e collegati alla stessa sorgente).
La velocità di alimentazione può essere indicata in numero di colpi al minuto massimi o in alternativa con diagrammi che riportano i colpi al minuto in funzione della corsa. Spesso questi dati sono forniti per alimentatore che lavora senza nastro e non collegato alla pressa. Con il nastro inserito la velocità di spostamento delle pinze si riduce per lo sforzo necessario al trascinamento.
Dalle figure 18b e 19b si vede che le velocità del dispositivo nella pratica di officina vanno da 5 a 15 m/min. Oltre queste velocità le tolleranze possono aumentare. La velocità è limitata dalle attese nella fase di scambio delle morse e dalla necessità di recuperare la pinza mobile: questi tempi incidono negativamente sulla velocità soprattutto quando le corse sono piccole. Le forze di trascinamento sono indicate spesso solo come forza massima; alcuni valori tipici delle forze massime che si registrano in questi alimentatori sono: 230N (serie leggere), 400÷800N (serie medie), 1000÷2000N (serie pesanti). Alcuni dei modelli esaminati arrivano a 3000N di forza di trazione.
Gli alimentatori pneumatici a pinze non sono programmabili (funzionano “a passo”): gli attuatori pneumatici sono infatti dispositivi on – off cui si può solo dare un impulso di inizio alimentazione; si modifica la corsa spostando dei fermi meccanici (a volte dotati di ammortizzatori) che assicurano, con velocità adeguate, ottima precisione sul singolo passo. Le larghezze per i dispositivi a pinze pneumatici vanno da meno di 10mm a 900mm di larghezza.
Gli alimentatori a pinze sono adatti a lavorare spessori sottili poiché distribuiscono la forza di serraggio delle morse su una superficie più grande, riducendo la pressione specifica sul materiale ed evitando di deteriorare nastri delicati come quelli di spessore sottile.
In definitiva gli alimentatori a pinze possono trattare materiali da 0,1mm di spessore. Lo spessore massimo è 4 ÷ 5mm e le sezioni trasversali vanno da 200mm2 fino a 1000mm2. Le forze di serraggio delle pinze vanno da 650N nelle serie leggere a oltre 6000N nelle serie pesanti.
Gli alimentatori a pinze sono indicati sia per lamiere non rivestite o zincate sia in tutte le applicazioni dove i materiali hanno funzioni estetiche. Si possono lavorare anche nastri non metallici: ad esempio tessuti, carta, laminati plastici, e rete metallica e lamiere con superfici lavorate (vedi figura 2).
Negli alimentatori pneumatici è dichiarato il consumo di aria compressa in NL/ciclo o in NL/minuto. Consumi caratteristici dei vari modelli sono 100NL/min per le serie più leggere e circa 700NL/min per le serie pesanti. Questi consumi sono calcolati per velocità e corsa massime degli alimentatori.
I vantaggi offerti dagli alimentatori pneumatici sono il basso costo di acquisto, unito alla poca manutenzione necessaria e alla facilità di applicazione. Più alti invece sono i costi di gestione, dati dalla necessità di una sorgente di aria compressa adeguata.