Pneumatic Gripper adalah perangkat mekanis yang ditenagai oleh udara bertekanan untuk handling material di aplikasi industri. Fungsinya adalah untuk mengambil dan meletakkan (pick and place), merakit, testing dan berbagai pekerjaan otomatis lainnya di garis garis produksi.
Gripper bertenaga pneumatik ini seringkali digunakan untuk meningkatkan interaksi lengan robot terhadap berbagai objek di garis produksi atau untuk merambah ke berbagai bidang yang relatif terbatas bagi manusia.
Gripper Pneumatik merupakan teknologi advanced dari sistem otomasi pneumatik untuk menyelesaikan pekerjaan berulang secara cepat, efektif dan otomatis.
Pada artikel ini, tim Bawalaksana.id ingin menjelaskan apa itu gripper pneumatik, jenis dan fungsinya untuk industri.
Apa itu Pneumatic Gripper dan Fungsinya untuk Industri?
Gripper Pneumatik adalah perangkat mekanis bertenaga pneumatik yang digunakan pada jalur perakitan di manufaktur untuk menjalankan berbagai tugas penanganan material secara otomatis. Teknologi ini biasanya dipasang pada ujung dari lengan robot, seperti Selective Compliance Assembly Robot Arm atau Selective Compliance Articulated Robot Arm (SCARA).
Fungsi dari Gripper Pneumatik diantaranya adalah mencengkeram, mengangkat, menahan, memutar, merakit, testing dan menempatkan objek pada lokasi yang ditentukan.
Teknologi Pneumatic Gripper pada saat ini telah dilengkapi dengan kontrol, sensor dan konektivitas umpan balik untuk memastikan gerakan yang tepat dan akurat.
Anatomi Gripper Pneumatik dan Rumus Dasar yang Harus Diketahui
Memahami nomenclature atau anatomi Gripper Pneumatik merupakan hal paling mendasar untuk bisa menerapkan perangkat ini secara proper di jalur produksi.
Kami akan menyebutkan beberapa bagian utama dari Gripper Pneumatik dengan referensi utama kami adalah katalog produk Metal Work Pneumatic.
Sebagai informasi, bahwa Metal Work merupakan salah satu pioneer untuk manufaktur komponen dan teknologi pneumatik yang berbasis di Brescia, Italia, dengan pengalaman lebih dari 50 tahun.
Nomenclature berikut ini akan menjadi acuan bagi Anda dalam menentukan jenis gripper yang tepat sesuai dengan aplikasi industri dan permukaan kerja yang akan ditangani.
Bagian-bagian Utama Gripper Pneumatik
Berikut ini adalah bagian-bagian dari Pneumatic Gripper dengan mengacu pada Gambar 1.1.
- Pneumatic Gripper: Bagian utama dari gripper yang mengandung silinder pneumatik sebagai inti dari penggerak rahang (jaws).
- Jaws: Rahang yang bergerak secara simetris untuk menjepit objek kerja.
- Clamping Finger: Jari-jari yang dipasang pada rahang yang berfungsi untuk menjepit dan bersentuhan dengan objek kerja.
- Sensor Slot: Tempat untuk memasang sensor (biasanya proximity atau reed sensor) untuk mendeteksi posisi rahang (terbuka atau tertutup).
- Clamping Force (F): Merupakan gaya jepit atau cengkram untuk satu rahang dalam satuan Newton (N).
- Load: Beban atau objek kerja yang dijepit oleh rahang
- Distance (L): Merupakan jarak antara titik pusat benda (barycentre) dengan permukaan referensi gripper. Semakin besar nilai L, maka semakin tinggi momen (M) yang bekerja.
- Stroke (C): Panjang langkah gerakan per satu rahang ketika membuka dan menutup.
- Axial Force (Fa): Gaya aksial maksimum yang dapat diterima gripper sepanjang sumbu vertikal.
Perlu kami informasikan, bahwa setiap jenis gripper memiliki F atau gaya jepit yang berbeda-beda yang dipengaruhi oleh banyak faktor.
Semakin berat rahang (jaws), maka akan memberikan beban yang lebih berat kepada gripper sehingga F atau daya cengkram semakin berkurang.
Setiap produk Pneumatic Gripper pasti akan memberikan informasi tentang berapa F untuk setiap rahang, sehingga Anda dapat mengetahui berapa Clamping Force (daya cengkram) dari sebuah suatu gripper.
Sebagai contoh:
Jika sebuah gripper memiliki 3 jaws dan setiap satu rahang memiliki F = 25 N, maka berapa Clamping Force yang dimiliki oleh gripper tersebut?
Perhitungannya adalah seperti berikut:
Clamping Force = 25 × 3 = 75 N.
Dengan mengetahui Clamping Force (F) maka Anda dapat memperkirakan berapa beban yang dapat diangkat sesuai dengan jumlah jaws yang dimiliki oleh gripper.
Untuk mendapatkan perhitungan yang lebih akurat, berikut ini kami akan memberikan rumus dasar dalam menghitung berapa F yang sesuai untuk bisa mengangkat benda dengan beban yang spesifik.
Rumus Dasar Menghitung Daya Cengkram (F) Sesuai Berat Objek
Pada aplikasi di industri, Gripper Pneumatik akan mengangkat objek dengan beban yang spesifik. Agar gripper dapat beroperasi secara proper, Anda perlu menyesuaikan kemampuan cengkram (Clamping Force) berdasarkan beban dari benda yang diangkat.
Adapun untuk kalkulasi Clamping Force secara akurat silahkan merujuk pada Precision Computing Method seperti gambar diatas.
Anda juga dapat menggunakan rumus sederhana (Approximation Method) dalam menentukan berapa Clamping Force (F) agar dapat mengangkat suatu masa benda secara proper. Clamping Force atau F menggunakan satuan Newton (N) dan berlaku untuk 1 (satu) jaws.
Rumus untuk menghitung Clamping Force (F) berdasarkan masa benda adalah seperti berikut:
F ≥ 200 x M/n
M = weight of part (kg)
n = number of jaws
Sebagai Contoh:
Jalur perakitan di manufaktur elektronik perlu memindahkan sebuah komponen dengan berat 1.2 Kg menggunakan Pneumatic Gripper yang memiliki 3 jaws. Berapa Clamping Force (F) untuk setiap jaws agar dapat digunakan untuk projek tersebut?
Berikut adalah perhitungannya:
M = 1.2 Kg
n = 3
F ≥ 200 x 1,2 / 3 = 80
Maka, Clamping Force untuk setiap jaws adalah 80 N.
Anda dapat menggunakan Spread Sheet yang telah kami sediakan untuk menghitung Clamping Force dengan cepat menggunakan Approximation Method. Silahkan akses file Clamping Force Calculation melalui Google Spread Sheet.
Jenis-Jenis Pneumatic Gripper untuk Industri
Ada banyak sekali jenis Pneumatic Gripper dari segi bentuk, fungsi, jumlah rahang (jaws) hingga ukurannya.
Secara umum, gripper bertenaga pneumatik memiliki fungsi untuk menjepit atau mencengkram dengan menggunakan rahang (jaws) dan jari penjepit (clamping finger).
Meski demikian, ada juga jenis gripper dengan tipe bladder atau vacuum suction yang mampu mengangkat suatu benda dengan memanfaatkan tenaga hisap (vacuum).
Berikut ini kami akan menyebutkan beberapa jenis Pneumatic Gripper tipe rahang yang bekerja secara mekanis berkat adanya silinder kerja ganda/tunggal untuk mencengkram dan mengangkat.
Parallel Gripper
Jenis yang pertama adalah Parallel Gripper yang memiliki dua, tiga atau empat rahang secara paralel. Gripper jenis ini memiliki rahang (jaws) yang bergerak dalam garis lurus dan simetris dan biasanya menggunakan mekanisme double acting cylinder.
Parallel Gripper memiliki daya cengkram yang kuat dan dapat mengangkat berbagai bentuk objek prisma atau silinder dengan ukuran tunggal.
Pada aplikasi tertentu, seringkali objek yang diangkat memiliki ukuran diameter yang bervariasi. Dalam situasi seperti ini Parallel Gripper dengan penjepit tiga rahang menjadi pilihan terbaik.
Three finger parallel gripper dapat menjepit dan mengangkat objek berbentuk silinder atau bulat dengan diameter berbeda-beda.
Hinged Gripper
Disebut juga Angular Gripper atau rahang yang memiliki engsel. Gripper jenis ini memiliki bukaan rahang yang tidak terlalu lebar, sehingga terdapat beberapa keterbatasan ketika berinteraksi dengan permukaan kerja.
Diantara keterbatasannya adalah seperti berikut:
- Tidak bisa menangkap objek yang bergerak secara linear atau dari sisi samping kecuali dengan penyesuaian posisi gripper (lihat gambar 1.5).
- Kurang efektif untuk menangkap objek yang memiliki dimensi atau diameter yang bervariasi (lihat gambar 1.6).
- Jika komponen berbentuk silinder dengan diameter yang bervariasi, maka posisi sumbu komponen yang dijepit akan berbeda sesuai dengan ukurannya (lihat gambar 1.7).
Hinged Gripper umumnya bergerak di sepanjang busur lingkaran (lihat gambar 1.5) dan memiliki harga yang relatif lebih murah daripada gripper paralel.
Gripper with Retracting Jaws
Gripper dengan rahang yang bisa melakukan retraksi penuh (membuka kesamping) dapat memberikan melakukan bukaan rahang yang lebar hingga 180°.
Dengan kemampuan seperti ini, maka Clamping Finger dapat membuka sepenuhnya terhadap permukaan kerja (objek), sehingga dapat menangkap objek yang bergerak secara linear (lihat gambar 1.5).
Toggle Gipper
Gripper berengsel dengan mekanisme aksi toggle untuk mencapai gaya penjepitan yang tinggi. Penjepitan yang dihasilkan bersifat permanen, meskipun tidak mendapat suplai tekanan udara, sehingga komponen tidak dapat terlepas secara tidak sengaja.
Dengan sudut bukaannya mencapai 180° disertai aksi toggle, maka gripper ini dapat berfungsi sebagai penjepit retraksi (internal gripper). Namun gaya penjepitan yang tinggi hanya terdapat pada sudut yang terbatas.
Demikianlah 4 kategori besar dari Pneumatic Gripper tipe rahang yang paling umum digunakan di industri untuk penanganan material atau perakitan di jalur produksi.
Berikutnya, kami akan menyebutkan beberapa jenis gripper berdasarkan mekanisme kerjanya.
Jenis Gripper Berdasarkan Mekanisme Kerjanya
Gripper Pneumatik tipe rahang memiliki dua jenis mekanisme penjepit dan dua jenis mekanisme kerja silinder. Dengan mengetahui jenis gripper berdasarkan mekanisme kerjanya, maka Anda dapat menentukan pilihan terbaik sesuai dengan kebutuhan aplikasi.
Mekanisme Penjepit Menggunakan Silinder Kerja Tunggal atau Ganda
Pneumatic Gripper menggunakan aktuator pneumatik atau mekanisme silinder dalam menjalankan operasi clamping (menjepit) dan retraksi (membuka).
Ketika udara bertekanan memasuki ruang silinder yang ada di dalam gripper, maka secara aktif rahang dapat menjepit. Untuk mengembalikan posisinya seperti semula, terdapat mekanisme pegas yang menggerakkan rahang untuk kembali membuka.
Untuk gripper yang menggunakan silinder kerja tunggal, gaya penjepitan hanya terjadi satu arah, menjepit atau membuka.
Sementara untuk gripper dengan silinder kerja ganda, gaya penjepitan dapat terjadi dua arah, ketika menjepit dan membuka.
Secara umum, gripper dengan silinder kerja tunggal lebih sedikit mengkonsumsi energi. Hal ini wajar, karena udara hanya digunakan pada saat silinder beroperasi secara aktif untuk menjepit atau membuka.
Jika Anda tertarik untuk mengetahui perbedaan antara silinder kerja tunggal dan silinder kerja ganda, silahkan mengunjungi halaman kami, Jenis dan Komponen Silinder Pneumatik.
Mekanisme Penjepit Internal atau Eksternal
Mekanisme penjepit adalah bagaimana cara perangkat gripper dalam mencengkram suatu benda. Mekanisme penjepit eksternal menggunakan gaya menjepit atau mencengkram suatu benda melalui sisi luar dari benda tersebut.
Perumpamaannya adalah seperti anda menggenggam sebuah bola atau memungut benda kecil dengan jari-jari. Inilah yang dimaksud dengan mekanisme penjepit eksternal.
Adapun mekanisme penjepit internal digunakan untuk mengangkat benda-benda berongga dari sisi internalnya. Misalnya, mengangkat kelas kecil dengan mengembangkan dua jari melalui sisi internal dari gelas tersebut.
Secara umum, mekanisme penjepit eksternal adalah yang paling populer digunakan. Akan tetapi, dalam aplikasi industri yang kompleks, mekanisme penjepitan internal juga seringkali digunakan.
Beberapa desain Gripper Pneumatik yang modern dapat melakukan mekanisme penjempitan internal dan eksternal, sehingga lebih fleksibel untuk operasi manufaktur yang kompleks.
Pada kasus seperti ini, gripper dengan mekanisme silinder kerja ganda dapat menjadi pilihan terbaik.
Contoh Aplikasi Pneumatic Gripper di Industri
Di era industri yang modern, Pneumatic Gripper banyak digunakan sebagai alat otomasi vital untuk pick and place, material handling hingga assembly untuk berbagai proses manufaktur.
Diantara keunggulan yang paling mencolok dari teknologi ini adalah ringan, hemat biaya dibandingkan dengan sistem gripper lainnya dan memiliki fleksibilitas yang tinggi untuk desain rahang dan mode cengkraman.
Gripper bertenaga pneumatik dapat diandalkan dalam hal kecepatan dan keakuratan. Serta dapat menyelesaikan berbagai macam pekerjaan yang sulit dijangkau manusia secara otomatis dan terus menerus.
Secara garis besar, Pneumatic Gripper dapat diterapkan untuk berbagai jenis pekerjaan seperti:
- Automatic Assembly Machines
- Automatic Testing Machines
- Robotic System for Machine Tool
Reel di bawah ini adalah salah satu contoh penerapan gripper dan sistem pneumatik yang kompleks untuk jalur produksi mainan Lego.
Dengan perencanaan yang baik, fungsi-fungsi Gripper Pneumatik dapat ditingkatkan untuk menangani berbagai pekerjaan yang kompleks.
Berikut ini adalah beberapa contoh aplikasi Gripper Pneumatik di berbagai sektor industri:
- Industri Otomotif: Digunakan bersama lengan robot untuk menangani berbagai suku cadang kendaraan di jalur perakitan.
- Manufaktur Mainan: Digunakan bersama sistem pneumatik yang kompleks untuk merakit mainan lego secara cepat dan akurat.
- Industri F&B: Digunakan bersama lengan robot atau sistem pneumatik yang kompleks untuk menangani material yang higienis mulai dari filling, pick and place, hingga packaging.
- Manufaktur Elektronik: Digunakan bersama lengan robot untuk handling material secara halus, pick-and-place otomatis dan assembly.
Teknologi Pneumatic Gripper dapat dieksplorasi lebih jauh untuk digunakan pada berbagai aplikasi di industri. Terutama untuk menangani tugas-tugas yang berulang secara cepat dan akurat.
Dengan perencanaan dan implementasi yang tepat, Pneumatic Gripper dapat membantu perusahaan Anda untuk mencapai skala ekonomi yang signifikan dan siklus produksi yang berkelanjutan.
Tingkatkan Skala Ekonomi dengan Menerapkan V-Lock System dan Pneumatic Gripper
Skala produksi dapat ditingkatkan secara signifikan secara efektif dan cepat dengan memadukan antara Pneumatic Gripper dan V-Lock System. Menggunakan teknologi Pneumatic System Automation dari Metal Work, jalur produksi dapat berjalan secara otomatis dan mulus.
PT. Bawalaksana Central Industrial sebagai Authorized Distributor Metal Work Pneumatic dapat memberikan dukungan komprehensif dan profesional. Dengan tim Application Engineer yang berpengalaman, kami dapat memberikan dukungan mulai dari planning, implementation hingga maintenance.
Jika Anda memiliki rencana untuk meningkatkan skala ekonomi di lantai manufaktur menggunakan teknologi pneumatik silahkan berbicara dengan tim Application Engineer kamu untuk mendapatkan solusi yang tepat.
Klik button konsultasi di bawah ini untuk mulai terhubung dengan tim profesional kami sekarang juga.
Piko Prasetyo
Application Engineer
Artikel ini ditulis dengan kolaborasi bersama Piko Prasetyo, ahli di bidang Automation, Embedded Systems dan Artificial Intelligence, untuk memastikan keakuratan dan kualitas tulisan terbaik.
![Masalah Pada Kontaktor 3 Phase dan Cara Mengatasinya [Praktis & Efektif]](https://bawalaksana.id/wp-content/uploads/2025/07/Masalah-Pada-Kontaktor-Motor-3-Phase-dan-Cara-Mengatasinya-Bawalaksana-ID-1080x675.jpg)
