Le pinze pneumatiche sono attuatori terminali azionati ad aria che aprono e chiudono le dita attorno a un pezzo. Trasformano l'automazione quando il tipo di movimento, le dita di presa, la corsa, la forza, l'attrito e l'alimentazione dell'aria sono scelti in funzione del pezzo reale, non di una fotografia di catalogo. SMC descrive le pinze pneumatiche come componenti per applicazioni di presa e posizionamento e propone modelli paralleli a due, tre e quattro dita, pinze angolari, modelli ad ampia apertura, a ginocchiera e versioni a bassa contaminazione (SMC, 2026).
In breve: usa pinze parallele per pezzi squadrati, piatti o ripetitivi; pinze angolari quando servono apertura a rotazione e libero accesso alla stazione; pinze a tre griffe per centrare pezzi tondi; pinze a ginocchiera per ottenere un'elevata forza di mantenimento; e dita personalizzate ogni volta che la geometria del pezzo condiziona la presa più del corpo dell'attuatore.
Punti chiave
- SMC propone pinze pneumatiche parallele a due, tre e quattro dita, oltre a versioni angolari, ad ampia apertura, a ginocchiera e a bassa contaminazione per operazioni di presa e posizionamento (SMC, 2026).
- La forza di presa non è soltanto un valore di catalogo. Dipende dalla massa del carico, dall'accelerazione, dall'attrito, dal numero di dita, dalla loro lunghezza e dal fattore di sicurezza.
- CAGI raccomanda una caduta di pressione non superiore al 10% tra la mandata del compressore e il punto di utilizzo; la verifica della forza della pinza deve quindi considerare valvola, tubo e pressione effettiva nel punto di utilizzo (CAGI, 2026).
La maggior parte degli errori di selezione nasce un passaggio troppo tardi: si confrontano gli alesaggi prima di tracciare i punti di contatto sul pezzo. In base alla nostra esperienza, la verifica più rapida parte da un'immagine del componente con annotazioni: dove possono fare presa le dita, quali superfici sono delicate e che cosa accade se la pressione dell'aria diminuisce durante il movimento?
Che cosa sono le pinze pneumatiche?
Le pinze pneumatiche sono organi terminali alimentati ad aria compressa che serrano, trattengono, centrano o rilasciano i pezzi. SMC le definisce pinze per applicazioni di presa e posizionamento e riunisce nella stessa famiglia di prodotti modelli a 2, 3 e 4 dita (SMC, 2026).
Il corpo dell'attuatore genera il movimento, ma sono le dita a realizzare la presa. Un pistone, un cuneo, una cremagliera, una camma o un leveraggio muove le griffe; le dita applicate entrano poi in contatto con il pezzo. Questa distinzione è importante, perché due pinze con lo stesso alesaggio possono comportarsi in modo molto diverso se una monta dita corte in acciaio e l'altra dita lunghe rivestite in uretano.
Le pinze pneumatiche parallele sono attuatori le cui dita si muovono in linea retta e in direzioni opposte. Le pinze pneumatiche angolari sono attuatori le cui dita ruotano lungo un arco. Le pinze a tre griffe sono attuatori autocentranti che chiudono tre dita verso un centro comune. Queste definizioni consentono di basare la selezione innanzitutto sul tipo di movimento, prima ancora che sulla forza.
Quali tipi di pinze pneumatiche conviene confrontare?
Parti dal movimento delle griffe, dalla geometria del pezzo e dalla superficie di contatto. La gamma SMC per presa e posizionamento comprende modelli paralleli, angolari, ad ampia apertura, a ginocchiera e a bassa contaminazione: un'indicazione pratica del fatto che un solo tipo di pinza non può soddisfare tutte le stazioni di automazione (SMC, 2026).
| Tipo di pinza | Applicazione ideale | Aspetto da verificare |
|---|---|---|
| Pinza parallela a due dita | Scatole, blocchi, piastre, pezzi lavorati e superfici piane ripetitive | Corsa delle griffe e spazio libero parallelo sufficienti |
| Pinza autocentrante a tre griffe | Pezzi tondi, alberi, boccole, colli di bottiglia e carico centrato | Campo di diametri e contatto uniforme delle dita |
| Pinza angolare | Libero accesso alle attrezzature, corse brevi e trasferimenti semplici di apertura-chiusura | Variazione della forza con l'angolo delle dita e la posizione di contatto |
| Pinza angolare a 180 gradi | Apertura completa attorno a sedi o tasche di carico | L'angolo di apertura non deve interferire con ripari o utensili adiacenti |
| Pinza parallela ad ampia apertura | Pezzi di dimensioni diverse e ampio spazio libero in avvicinamento | Le dita lunghe aumentano il carico di momento sulle griffe |
| Pinza a ginocchiera | Mantenimento, ritenuta e funzioni simili al serraggio | Stato di rilascio e comportamento sicuro allo scarico |
| Pinza a bassa contaminazione | Elettronica, ottica e movimentazione in ambienti puliti | Qualità dell'aria e materiale della protezione diventano criteri di selezione |
Per esempio, il prelievo da un nastro di blocchi piatti in alluminio richiede in genere una pinza pneumatica parallela ad ampia apertura o un modello compatto a due dita. Per un tappo tondo che deve rimanere centrato può essere più adatta un'unità a tre griffe. In presenza di un'attrezzatura con pareti laterali alte, una pinza pneumatica angolare può offrire un vantaggio perché le dita si allontanano ruotando.
Qual è la differenza tra pinze pneumatiche parallele e angolari?
Le pinze parallele muovono le griffe lungo linee rette, mentre quelle angolari le fanno ruotare lungo un arco. SMC propone versioni parallele a due, tre e quattro dita e include nella stessa famiglia anche modelli angolari con regolazione della velocità (SMC, 2026).
Le pinze parallele sono solitamente adatte a pezzi con larghezza prevedibile. Mantengono stabile l'angolo di contatto delle dita lungo tutta la corsa e sono quindi più facili da dimensionare quando il pezzo presenta superfici piane. Servono comunque guide in grado di sostenere i carichi laterali generati da dita lunghe. Un corpo parallelo compatto può perdere capacità effettiva quando l'attrezzatura sposta il punto di contatto molto lontano dalla faccia della griffa.
Le pinze angolari sono indicate nelle stazioni in cui lo spazio libero conta più della corsa lineare. Le dita ruotano allontanandosi dal pezzo e possono così facilitare l'uscita di un robot o di una slitta da una sede stretta. Tuttavia, la forza e la geometria di contatto cambiano lungo l'angolo di apertura. Verifica la curva di forza del catalogo nel punto di contatto effettivo, non soltanto in posizione chiusa.
Quando sono adatte le pinze a 3 griffe, a ginocchiera, ad aghi e con dita morbide?
Usa pinze speciali quando è il pezzo, più del corpo della pinza, a definire il tipo di contatto. SMC include modelli paralleli a tre e quattro dita, versioni a ginocchiera e a bassa contaminazione; uno studio del 2025 sull'adattamento della presa ha inoltre valutato sei configurazioni di pinze con diverse larghezze delle griffe (SMC, 2026; arXiv, 2025).
Le pinze a tre griffe sono comuni per i componenti cilindrici perché centrano il pezzo durante la chiusura. Le pinze a ginocchiera sono adatte a operazioni di bloccaggio o ritenuta in cui occorre contrastare il movimento del pezzo dopo la chiusura. Le pinze ad aghi possono movimentare tessuti porosi, feltri fibrosi o fogli morbidi dai quali il vuoto disperderebbe aria. Dita morbide e pattini personalizzati proteggono superfici estetiche, pezzi curvi o contatti con coefficienti di attrito diversi.
Anche la ricerca conferma un principio pratico di officina: i dettagli delle dita modificano il comportamento della presa. Uno studio del 2025 sui pattini di presa ha rilevato che pressione e temporizzazione dell'azionamento modificavano la forza di attrito fino a un fattore di 2,8 (arXiv, 2025). Ciò non significa che ogni stabilimento abbia bisogno di pattini adattivi. Significa che materiale delle dita, forma del pattino e condizioni superficiali meritano la stessa attenzione dell'alesaggio.
Come si dimensiona la forza di presa senza danneggiare il pezzo?
Calcola la forza di presa partendo dal carico del pezzo, dall'accelerazione, dal numero di griffe e dall'attrito prima di scegliere la taglia del corpo. Uno studio del 2021 sulla posa di presa ha utilizzato corsa della pinza, attrito superficiale e controllo delle collisioni come criteri per individuare prese idonee (arXiv, 2021).
Per una presa verticale o dinamica, usa questa formula iniziale:
Forza richiesta per griffa = m x (g + a) x fattore di sicurezza / (coefficiente di attrito x numero di griffe)Questa formula è un primo controllo, non l'approvazione finale. Considera anche il momento sulla griffa, la lunghezza delle dita, l'offset del pezzo, gli urti, la tolleranza della pressione e la variabilità della superficie. In particolare, dita lunghe aumentano il carico di momento sulla guida della pinza. Una plastica a basso attrito richiede una forza di serraggio maggiore rispetto a un metallo a contatto con gomma. Per pezzi fragili possono servire pattini più grandi, così da mantenere la pressione di contatto sotto la soglia di danneggiamento.
Il nostro team ha analizzato richieste di offerta in cui la forza di catalogo sembrava sufficiente, ma le dita erano troppo lunghe per il carico ammesso dalla guida. Abbiamo riscontrato anche il problema opposto: una pinza più grande tratteneva il pezzo, ma segnava la superficie rivestita. In entrambi i casi la soluzione non era semplicemente «più forza», bensì una corretta area di contatto, la giusta lunghezza delle dita, un materiale adeguato per i pattini e una stima più realistica dell'accelerazione.
Usa il calcolatore della forza delle pinze pneumatiche per verificare massa, accelerazione prevista, fattore di sicurezza, coefficiente di attrito, numero di griffe e forza disponibile. Se il margine calcolato è ridotto, non compensare soltanto aumentando la pressione: verifica prima il progetto delle dita e l'alimentazione dell'aria nel punto di utilizzo.
In che modo qualità dell'aria e caduta di pressione influiscono sulla pinza?
La qualità dell'aria e la caduta di pressione incidono su ripetibilità, velocità, forza e durata. La norma ISO 8573-1 classifica l'aria compressa in base a particelle, acqua e olio; CAGI indica inoltre che ogni 2 psig di pressione aggiuntiva possono aumentare di circa l'1% la potenza assorbita dal compressore (ISO, 2010; CAGI, 2026).
Una pinza che funziona al banco può mancare il pezzo sulla macchina se l'isola di valvole subisce un calo di pressione durante i picchi di richiesta. CAGI afferma che un impianto di aria compressa ben progettato dovrebbe mantenere la caduta di pressione entro il 10% dalla mandata del compressore al punto di utilizzo (CAGI, 2026). Il valore utile è quindi la pressione misurata presso la valvola della pinza mentre la macchina è in ciclo.
Anche umidità e olio sono importanti. La ISO 8573-1 definisce le classi di purezza dell'aria compressa per particelle, acqua e olio (ISO, 2010). L'aria umida può rallentare le valvole, rimuovere il lubrificante, corrodere i raccordi e rendere irregolare il movimento delle pinze piccole. Per gli obiettivi di umidità, consulta il punto di rugiada in pressione negli impianti pneumatici. Per le perdite di forza causate dalla distribuzione, consulta la guida sulla caduta di pressione negli impianti pneumatici.
Come scegliere tra pinza, vuoto e dita personalizzate?
Scegli il metodo di presa partendo dalla superficie del pezzo. La pagina SMC dedicata alla presa con cobot distingue pinze pneumatiche, pinze elettriche, sistemi a vuoto e pinze magnetiche, rispecchiando i reali compromessi nella scelta dell'organo terminale (SMC, 2026).
Il vuoto funziona bene su superfici piane, non porose e di area sufficiente. È meno efficace con materiali porosi, superfici molto rugose, fori, olio e polvere. Una pinza pneumatica è più indicata quando il pezzo presenta bordi, fori, sporgenze o una forma che le dita possono usare come riferimento. D'altro canto, dita personalizzate sono spesso preferibili a una pinza più grande quando occorre controllare l'orientamento del pezzo.
Lo studio del 2025 sull'adattamento della presa ha riportato una percentuale media di successo del 93,3% su sei configurazioni di pinze, rispetto ai valori di riferimento del 23,3-26,7% nelle condizioni sperimentali considerate (arXiv, 2025). È una prova a sostegno di una presa consapevole della geometria, non una garanzia di produzione. Nell'applicazione reale, la ripetibilità dipende ancora dalle tolleranze dell'attrezzatura, dalla traiettoria del robot, dalla qualità dell'aria, dai sensori e dalla variabilità dei pezzi.
Per una selezione più ampia degli attuatori, confronta questa guida con l'articolo su che cosa sono gli attuatori pneumatici e come funzionano. Se la griffa deve ruotare il pezzo dopo la presa, consulta anche la guida alla scelta degli attuatori rotanti pneumatici.
Che cosa deve contenere una checklist RFQ per pinze pneumatiche?
Prepara la richiesta di offerta attorno al pezzo, non soltanto alla serie della pinza. CAGI indica portata richiesta, pressione e qualità dell'aria tra i parametri principali per il dimensionamento dell'aria compressa; per scegliere una pinza occorre aggiungere geometria del pezzo, corsa delle griffe e materiale di contatto (CAGI, 2026).
Invia questi dati prima di richiedere un codice prodotto:
- Disegno o fotografie del pezzo con le zone di contatto consentite chiaramente indicate.
- Massa, materiale, finitura superficiale, presenza di olio, polvere o bave e temperatura del pezzo.
- Orientamento richiesto, direzione di presa, accelerazione del robot o della slitta e frequenza di ciclo.
- Pressione dell'aria disponibile presso la valvola durante il funzionamento della macchina.
- Lunghezza delle dita, forma approssimativa dei pattini ed eventuale offset rispetto alla faccia della griffa.
- Spazio libero richiesto in apertura, geometria della sede e rischi di collisione nelle vicinanze.
- Esigenze di rilevamento, per esempio pinza aperta, chiusa, pezzo presente o conferma della presa.
- Classe di qualità dell'aria richiesta, inclusi essiccatore, filtrazione e umidità prevista nel punto di utilizzo.
- Stato sicuro in caso di perdita d'aria, arresto di emergenza o rischio di caduta del pezzo.
- Famiglia di prodotti preferita, per esempio pinze pneumatiche, pinze angolari a 180 gradi o dita personalizzate.
Per una verifica specifica della pinza sulla macchina, invia la checklist insieme a fotografie, disegni, superfici di contatto, peso del pezzo, condizioni superficiali, dati di ciclo e condizioni di pressione.
Domande frequenti
Quali sono i principali tipi di pinze pneumatiche?
I tipi principali sono le pinze parallele a due dita, le pinze autocentranti a tre griffe, le pinze angolari, le pinze angolari a 180 gradi, le pinze parallele ad ampia apertura, le pinze a ginocchiera, le pinze ad aghi e le pinze a bassa contaminazione. Il tipo corretto dipende dalla geometria del pezzo, dalla corsa, dagli ingombri, dall'attrito e dallo stato di sicurezza richiesto.
È meglio scegliere una pinza pneumatica parallela o angolare?
Scegli una pinza pneumatica parallela quando il pezzo ha una larghezza stabile, superfici di contatto piane e uno spazio di avvicinamento prevedibile. Scegli una pinza pneumatica angolare quando le dita devono ruotare allontanandosi da una sede, un'attrezzatura o un utensile adiacente. Verifica sempre la forza nel punto di contatto effettivo.
Come si calcola la forza di una pinza pneumatica?
Parti dalla massa del pezzo, dall'accelerazione prevista, dal fattore di sicurezza, dal coefficiente di attrito e dal numero di griffe. Una prima stima utile della forza richiesta per ogni griffa è data dalla massa moltiplicata per la somma di gravità e accelerazione e per il fattore di sicurezza, divisa per il coefficiente di attrito e il numero di griffe. Verifica poi lunghezza delle dita, offset e momento sulle griffe.
Quando conviene usare una pinza pneumatica invece di una ventosa?
Usa una pinza pneumatica quando il pezzo presenta bordi, fori, sporgenze, superfici ruvide, materiale poroso, olio, polvere o una forma che richiede un riferimento meccanico. Usa il vuoto quando il pezzo offre una superficie piana, non porosa e sufficientemente ampia e la forza di tenuta rimane stabile durante l'accelerazione.
Quali informazioni devo inviare per richiedere un'offerta per una pinza pneumatica?
Invia fotografie o disegni del pezzo, massa, materiale, finitura superficiale, zone di contatto, orientamento richiesto, frequenza di ciclo, accelerazione, pressione disponibile presso la valvola, lunghezza delle dita, spazio libero in apertura, requisiti dei sensori, classe di qualità dell'aria e stato sicuro in caso di perdita d'aria.
Fonti e note di consultazione
- SMC USA, «Grippers for Pick and Place», consultato l'08-07-2026:
https://www.smcusa.com/products/pneumatic-actuators/grippers~20234 - SMC USA, «Cobot Gripping Solutions», consultato l'08-07-2026:
https://www.smcusa.com/solutions/applications/collaborative-robot-grippers - Compressed Air and Gas Institute, «Working with Compressed Air», consultato l'08-07-2026:
https://www.cagi.org/working-with-compressed-air/ - ISO, «ISO 8573-1:2010 Compressed air - Part 1: Contaminants and purity classes», consultato l'08-07-2026:
https://www.iso.org/standard/46418.html - arXiv, «Grasp Adaptation in Operational Space», 2025:
https://arxiv.org/abs/2502.15613 - arXiv, «Pneumatic Grippers With Tunable Fingerpad Friction», 2025:
https://arxiv.org/abs/2502.00926 - arXiv, «6D Grasp Pose Generation and Evaluation for Robotic Bin Picking», 2021:
https://arxiv.org/abs/2104.11660 - Video YouTube incorporato come riferimento visivo:
https://www.youtube.com/watch?v=sLcHqzLYHTk