Les préhenseurs pneumatiques améliorent l’efficacité lorsqu’ils raccourcissent tout le cycle sans augmenter chutes, marques ni arrêts de récupération. Le temps d’ouverture catalogue n’en représente qu’une partie. SCHUNK précise que ses temps excluent commutation du distributeur, remplissage des flexibles et réaction de l’automate (SCHUNK, 2026). Mesurez donc toute la séquence, de la commande à la libération confirmée.
Points clés
- Ajoutez aux mouvements des mors les délais du distributeur, du tube, des capteurs, de l’automate et du robot.
- SMC recommande, pour ses préhenseurs de cobot, une force au moins 5 à 10 fois supérieure au poids de la pièce.
- Mesurez la pression dynamique au préhenseur pendant le cycle, pas seulement la pression statique régulée.
Fermer vite à vide ne crée pas de débit de production. Le préhenseur doit fermer au bon point, confirmer la pièce, supporter l’accélération, libérer proprement et autoriser le cycle suivant sans attente inutile.
D’après notre expérience, demandez non pas si le préhenseur paraît rapide sur établi, mais si la séquence fournit de bonnes pièces répétables sans temporisation conservatrice ajoutée à chaque cycle.
Qu’est-ce qui détermine réellement le temps de cycle ?
Le temps catalogue des mors n’est pas le temps de préhension du poste. Un modèle SCHUNK annonce 2,0 s à la fermeture et 1,2 s à l’ouverture, hors distributeur, flexible et automate (SCHUNK, 2026). Seul l’intervalle complet commande-confirmation appartient au cycle machine.
Cycle total de prise = approche + fermeture des mors + confirmation de prise + transfert
+ ouverture des mors + confirmation de libération + marge de récupérationLe temps de cycle du préhenseur pneumatique va de la première action nécessaire pour acquérir la pièce jusqu’à sa libération confirmée et à la disponibilité pour la suivante. Il rassemble mouvement du robot, commande, mors et récupération.
Intervalle de fermeture = sortie automate + réponse du distributeur + remplissage du tube
+ mouvement du préhenseur + entrée capteur + cycle automateCette seconde équation évite d’accuser à tort le préhenseur: une entrée automate lente ou un échappement sous-dimensionné produit le même retard, sans être corrigé par un corps neuf.
Horodatez commande du distributeur, entrée mors fermés, départ robot, libération et entrée mors ouverts. La vidéo rapide localise un retard visible, mais ne montre ni chute dynamique ni entrée automate tardive.
Notre guide des types de préhenseurs couvre modèles parallèles, angulaires, trois mors et grande ouverture. Comparez-les seulement après avoir prouvé que course ou dégagement limitent le poste.
Pourquoi un préhenseur rapide peut-il manquer l’objectif ?
L’alimentation dynamique peut dominer la réponse. CAGI recommande au plus 10 % de perte du compresseur au point d’utilisation et cite conduites, raccords, filtres, sécheurs, flexibles et coudes comme sources (CAGI, 2026). La pression statique entre cycles ne révèle pas cette perte.
La pression dynamique est disponible au préhenseur ou à son distributeur pendant l’écoulement réel. Les résistances peuvent l’abaisser sous la lecture statique.
| Retard possible | Mesure | Correction |
|---|---|---|
| Distributeur éloigné | Temps commande-montée de pression à l’orifice | Rapprocher ou monter directement |
| Tube long ou étroit | Longueur, diamètre intérieur, montée de pression | Raccourcir ou redimensionner |
| Échappement restrictif | Temps d’ouverture avec/sans silencieux aval | Corriger sans neutraliser bruit ni sécurité |
| Chute à la pointe | Pression pendant mouvements voisins | Corriger alimentation locale, stockage, régulateur ou ligne |
| Mouvement collant | Distribution des temps, contamination, lubrification | Vérifier air, alignement et maintenance |
Placez le capteur près du distributeur et enregistrez pendant le mouvement. Un manomètre amont peut rester stable tandis qu’un petit tube affame l’actionneur. Si le temps se dégrade quand un vérin voisin sort, comparez les courbes avec et sans cette demande.
Utilisez le guide de perte de charge et le guide des électrodistributeurs avant d’augmenter leur taille. Le débit supplémentaire n’aide que si préhenseur, tubes, échappement et pièce le supportent.
L’ISO 8573-1 classe particules, eau et huile (ISO, 2010). Un air humide transforme un retard stable en défaut intermittent. Consultez le guide FRL et le guide du point de rosée.
La force de préhension est un contrôle dynamique
La force doit retenir la pièce pendant l’accélération, pas seulement à l’arrêt. SMC recommande pour RMHm au moins 5 à 10 fois le poids, avec davantage en cas d’accélération ou choc (SMC, 2025). C’est une recommandation produit, non une règle universelle.
Force requise par mors = m x (g + a) x facteur de sécurité
/ (coefficient de frottement x nombre de mors)Vérifiez ensuite la force catalogue avec longueur réelle des doigts et pression de service. Des doigts longs augmentent le moment, les surfaces glissantes exigent plus de force, les accélérations ajoutent l’inertie et les arrêts brusques un choc absent de la formule statique.
D’après notre expérience, changer les doigts est souvent plus efficace qu’agrandir le préhenseur. Nids profilés, contacts plus larges, doigts courts ou inserts adhérents retiennent mieux sans écraser la pièce ni alourdir le poignet.
N’augmentez pas la pression seulement pour empêcher le glissement: elle peut marquer, surcharger ou masquer une mauvaise géométrie. SMC demande un essai de transfert avec forme, matériau, accélération et environnement réels.
Reliez force et cycle. Trop de force impose parfois une approche lente; trop peu provoque reprise et récupération. Le réglage efficace est la force validée la plus basse qui passe transfert, décélération, perte d’air et contrôle de surface avec marge adaptée.
Comment les capteurs suppriment-ils l’attente sans masquer les défauts ?
SMC annonce 1 ms ou moins pour son détecteur D-F7NT, mais montre qu’une réponse automate de 0,1 s à 1 000 mm/s crée 100 mm de dispersion (guide SMC, 2024). Le maillon le plus lent fixe le délai.
Utilisez des signaux séparés ouvert, fermé et pièce saisie si le risque le justifie. Un contact fermé prouve une position, pas toujours la présence de la bonne pièce. Pour plusieurs tailles, un capteur analogique ou multiposition distingue une fenêtre valide d’une fermeture à vide.
La confirmation de prise indique que position, pression ou présence se trouve dans une fenêtre validée. Contrairement à une temporisation, elle relie le départ du robot à la preuve de l’acquisition.
Ne remplacez pas un signal par une attente fixe. Attendre 200 ms gaspille du temps si la prise confirme plus tôt; réduire à 80 ms sans surveillance laisse repartir le robot avant contact si pression, position ou lubrification changent.
- Commander la fermeture.
- Attendre la fenêtre valide, pas le premier front.
- Appliquer un timeout borné d’après le pire cas mesuré.
- Partir seulement après confirmation, sinon s’arrêter ou récupérer selon un état défini.
- Enregistrer nombre de timeouts et temps réel pour révéler la dérive.
Cette séquence retire l’attente inutile des cycles sains tout en conservant une limite de défaut. Si la médiane reste stable mais la queue lente augmente, inspectez air, alignement, contamination et usure avant de réduire le timeout.
Quand le pneumatique est-il préférable à l’électrique ?
Le pneumatique convient aux ouvertures-fermetures répétées simples avec air disponible et sans positions programmables. Le LEHZ SMC mémorise 64 réglages de position, vitesse et force, illustrant la souplesse électrique (SMC, 2026), utile seulement si le procédé l’exploite.
| Condition | Pneumatique | Électrique |
|---|---|---|
| Deux états répétables | Commande simple suffisante | Contrôleur parfois superflu |
| Plusieurs largeurs ou recettes | Outillage, butées ou pression à changer | Positions programmables facilitant le changement |
| Ouverture-fermeture répétitive rapide | Petit déplacement rapide si débit local suffisant | Vérifier vitesse, accélération et stabilisation du modèle |
| Pièces fragiles | Pression et doigts donnent un réglage grossier | Force et position programmables plus fines |
| Maintien après perte d’énergie | Stratégie mécanique, ressort ou maintien de pression | Vérifier autoblocage, frein et effort résiduel |
| Milieu sale ou lavable | Sélectionner joints, matériaux, air et protection | Vérifier moteur, connecteur, commande et IP |
Festo décrit les préhenseurs pneumatiques comme rapides et simples, et les électriques comme flexibles en position, vitesse et force (Festo, 2020). C’est un motif de choix, pas la preuve que tout pneumatique est plus rapide.
Comparez références et séquence complète. Un électrique peut gagner la production quotidienne s’il supprime plusieurs changements manuels malgré une course plus lente; le pneumatique gagne si deux états se répètent toute la journée sans complexité. Comptez bonnes pièces par poste, réglages et récupérations compris.
Un essai de mise en service qui révèle les vrais goulots
SCHUNK définit la répétabilité sur 100 courses consécutives à conditions constantes: 100 cycles constituent une base utile, non une norme universelle (SCHUNK, 2026). Enregistrez cycles normaux, lents, défaillants et récupérés, pas un meilleur temps unique.
Testez avec doigts, pièces, pression, accélération et consommateurs réels. Consignez:
- commande du distributeur;
- pression dynamique au point d’utilisation;
- confirmation de prise et libération;
- départ et arrivée du robot;
- présence, rebut et durée de récupération;
- marques, glissement ou orientation;
- ambiance et démarrage si température influente.
Calculez médiane, 95e percentile et maximum. La médiane décrit le normal; la queue fixe un timeout sûr et révèle les restrictions intermittentes. Ne noyez pas les échecs dans une moyenne flatteuse: une chute peut annuler de nombreuses prises rapides.
Changez une seule variable, puis répétez le même mélange. Si tube, valve et logique changent ensemble, vous ignorez quelle amélioration a produit le gain. D’après notre expérience, chronométrer l’état existant avant de remplacer le matériel évite le plus de reprises.
L’ISO 4414 couvre conception, installation, réglage, fonctionnement fiable, maintenance, sécurité et énergie, et l’édition 2010 reste actuelle (ISO, 2021). Une séquence rapide exige toujours un état sûr après perte d’air, arrêt d’urgence, pression piégée et redémarrage.
Pour un choix spécifique, transmettez plan de pièce annoté, masse, contacts, longueur de doigts, course, pression dynamique, chronologie, logique capteurs, accélération et état sûr. Le préhenseur XHC sera ainsi évalué sur une charge réelle.
FAQ sur l’efficacité du pick-and-place pneumatique
Les repères réutilisables sont la force SMC de 5 à 10 fois le poids et les 10 % de perte CAGI (SMC, 2025; CAGI, 2026). Ils ne remplacent pas les mesures en cycle réel.
Que comprend le temps de cycle du préhenseur ?
Sortie automate, commutation, remplissage, mouvement, réponse capteur, traitement de l’entrée, transfert, libération et récupération. SCHUNK exclut les délais distributeur, flexible et automate de ses temps de mors: la valeur catalogue n’est pas le temps du poste.
Quelle force faut-il ?
SMC recommande 5 à 10 fois le poids pour la famille citée, davantage si accélération ou choc augmentent. La valeur finale dépend de friction, nombre et forme des doigts, longueur, pression dynamique et limites de marquage. Validez par essai de transfert.
Pourquoi le préhenseur ralentit-il en production ?
Chute dynamique, tube ou échappement restrictif, retard du distributeur, contamination, défaut d’alignement, usure des doigts ou timeout inadapté. CAGI recommande 10 % maximum; mesurez près du préhenseur pendant les demandes simultanées.
Un capteur plus rapide raccourcit-il le cycle ?
Seulement si sa réponse limite. SMC annonce 1 ms pour un détecteur, mais son exemple montre qu’un automate à 0,1 s domine. Horodatez front, entrée automate et transition d’état avant achat.
Quand passer à l’électrique ?
Choisissez-le si largeur, vitesse, force ou positions programmables suppriment outillage et changements. Le LEHZ SMC offre 64 points configurables. Gardez le pneumatique pour un cycle stable à deux positions avec air, détection, marge et état sûr maîtrisés.
Sources et notes de consultation
Ce guide s’appuie sur des sources fabricants et normes. L’ISO 4414:2010 a été confirmée en 2021 et l’ISO 8573-1:2010 reste la référence publiée (ISO 4414, 2021; ISO 8573-1, 2010). Les chiffres produit sont des exemples à revérifier pour la référence finale.
- SCHUNK, « détails techniques PZN-plus 300-2-IS », consulté le 17 juillet 2026:
https://schunk.com/us/en/gripping-systems/centric-grippers/pzn-plus/pzn-plus-300-2-is/p/000000000000303647 - SMC, « préhenseurs à air de la série RMHm », consulté le 17 juillet 2026:
https://ca01.smcworld.com/catalog/New-products-en/mpv/ES160-7-RMH/data/ES160-7-RMH.pdf - CAGI, « travailler avec l'air comprimé », consulté le 17 juillet 2026:
https://www.cagi.org/working-with-compressed-air/ - SMC, « guide du contacteur automatique D-F7NT », consulté le 17 juillet 2026:
https://www.smcworld.com/catalog/en/actuator/D-AS1-E/7-4-4-AutoSwitch-D_en/data/7-4-4-AutoSwitch-D_en.pdf - SMC, « préhenseur électrique LEHZ », consulté le 17 juillet 2026:
https://www.smcworld.com/products/subject/en-my/machine/door/el06.html - Festo, « guide pratique des préhenseurs », consulté le 17 juillet 2026:
https://www.festo.com/media/cms/media/editorial/downloads/Festo_WP_Grippers_2020_EN.pdf - ISO, « ISO 4414:2010 puissance fluidique pneumatique », consulté le 17 juillet 2026:
https://www.iso.org/standard/44790.html - ISO, « ISO 8573-1:2010 classes de pureté de l'air comprimé », consulté le 17 juillet 2026:
https://www.iso.org/standard/46418.html