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Die Hände der Roboter in der modernen Automatisierung : Ausgabe 02/2015, 01.10.2015

Alles im Griff !

Greifer sind die Hände der Roboter in der modernen Automatisierung. Sie greifen, klemmen oder positionieren Werkstücke in der Handhabungs-und Montagetechnik. Für die vielfältigen Anwendungsgebiete stehen unterschiedlichste Bauformen pneumatischer und elektrischer Greifer zur Auswahl. Ein Blick auf den «state of the art» am Beispiel SMC.

Bilder: SMC

Moderne pneumatische Greifer müssen heute mehr können als einfach Teile zu greifen. Die Anwender haben verschiedene Vorstellungen, wie ein Greifer beschaffen sein soll und was er leisten muss. Mit den wachsenden und sehr unterschiedlichen Bedürfnissen der Industrie entwickelte SMC ein vielseitiges Greiferprogramm. Ronny Balmer, Produkt Manager und Trainer bei der SMC Pneumatik AG sagt dazu: «Für die Kunden ist es besonders wichtig, dass die Greifer leicht, kompakt und zuverlässig sind, da sie oft auf einem hoch dynamisch bewegten Handling aufgebaut werden.»

Gewindebohrungen und Positionier-hilfen erleichtern Befestigung

Um das Gewicht der Komponenten zu minimieren, sind die Gehäuse aus Aluminium gefertigt und die Greifbacken aus gehärtetem Stahl. Die eigentlichen Greiffinger, auch Anbauteile genannt, konzipiert der Anwender für seine individuelle Applikation selbst. Zur Befestigung dieser Anbauteile sind in jeder Greifbacke Gewindebohrungen und je nach Greifertyp Positionierhilfen vorhanden. Neben dem Gewicht ist die Lebensdauer ein weiteres wichtiges Kriterium für die moderne Industrie. SMC garantiert für seine pneumatischen Greifer mindestens 10 Millionen Greifvorgänge. Möglichst kurze und leichte Anbauteile erhöhen diese Mindestlebensdauer. Zudem kann sie mit reduzierten Hubgeschwindigkeiten verlängert werden. Dazu benötigte Drosseln und Drosselrückschlagventile werden direkt am Greifer montiert. Das Motto für die Anbauteile soll daher heissen: «Nur so schwer und so schnell wie nötig», fasst Ronny Balmer zusammen.

Passende Formen für individuelle Anwendungen

Der typische und am häufigsten eingesetzte Greifer ist der «Zweifinger-Parallel-Greifer», welcher mit entsprechenden Anbauteilen fast alles greifen kann. Die Modelle besitzen ein optimales Verhältnis zwischen Kompaktheit, Gewicht und Präzision. Zudem existiert eine grosse Produktevielfalt: Winkelgreifer sowie flache, Langhub- und Miniatur-Ausführungen stehen zur Verfügung.

«Spezialisten», wie beispielsweise die 180°-Winkelgreifer, Schwenkgreifer oder Greifer mit Kniehebelmechanismus komplettieren das SMC-Sortiment. Bei ersterem schwenken die Greifbacken im rechten Winkel weg und erlauben damit bei vielen Anwendungen die Einsparung einer Verfahrachse. «Die entsprechenden Anwendungen lassen sich so nicht nur platzsparend sondern auch kostengünstiger realisieren», beschreibt Ronny Balmer die Vorteile. Auch die Schwenkgreifer erleichtern den Konstrukteuren das Leben, indem sie eine Schwenkbewegung mit dem Greifvorgang kombinieren – alles in einem Gerät.

Gilt es schwere Teile zu greifen werden oft Winkelgreifer mit einem besonderen Kniehebel-Mechanismus eingesetzt. Bei einem plötzlichen Druckausfall stellt dieser sicher, dass das Werkstück formschlüssig gehalten wird. Die Finger sind dann mechanisch verriegelt und können erst wieder mit Druckluft entriegelt werden.

Besonders beim Handling runder oder quadratischer Werkstücke gelangen Greifer in runder Bauform zum Einsatz – häufig auf Produktionsrobotern. Zwei-, Drei- oder Vierfinger-Greifer stehen zur Auswahl, je nach der zu greifenden Werkstückform.

Einbindung in die Maschinensteuerung

Neben der Forderung nach einem definierten Verhältnis zwischen Haltekraft und Eigengewicht besteht das Bedürfnis nach einer berührungslosen Zustandsabfrage. Eine Rückmeldung an die Steuerung, ob ein Greifvorgang erfolgreich abgeschlossen wurde, ist sehr wichtig. Bei SMC-Greifern geschieht dies über zwei Signalgeber, welche in Nuten am Greifer montiert sind. Damit können drei Greifzustände erfasst werden: Ganz offen, ganz geschlossen und die Mittelstellung. Meist will man wissen, ob das Teil gegriffen wurde, also wird die Mittelstellung des Greifers abgefragt. Melden die Signalgeber «ganz geschlossen» könnte dies bedeuten, dass die Finger verbeigegriffen haben.

Alternativen zu Pneumatik und mechanischem Greifen

In den vergangenen Jahren – mit zunehmender Nutzung elektrischer Antriebe in der Automatisierung – wurde auch das Greifen elektrifiziert. «Die Elektrogreifer erschlossen SMC neue Möglichkeiten über das Anwendungsgebiet der pneumatischen Greifer hinaus», erklärt Ronny Balmer. Dank Steuerung der Positionierung, Geschwindigkeit und Haltekraft sind die elektrischen Greifer flexibler einsetzbar: Datenspeicherung im Controller gestatten einfache Formatumstellungen, Grössenerkennung ist durch Positionsrückmeldung möglich, und für leicht verformbare Werkstücke erlauben elektrische Greifer mittels Kraftsteuerung sensitive Greifvorgänge. Als Gesamtanbieter in der industriellen Automation bietet SMC noch eine weitere, interessante Alternative: Neben dem mechanischen Greifern lassen sich Teile auch mit Sauggreifern heben. Oft werden diese als Vakuumgreifer oder einfach Sauger bezeichnet. Bei grossflächigen, glatten und empfindlichen Werkstücken macht es oft mehr Sinn, Vakuumsauger einzusetzen anstelle von mechanischen Greifern.

Infoservice


SMC Pneumatik AG
Dorfstrasse 7, 8484 Weisslingen
Tel. 052 396 31 31, Fax 052 396 31 91
info@smc.ch, www.smc.ch



In den vergangenen Jahren – mit zunehmender Nutzung elektrischer Antriebe in der modernen Automatisierung – wurde auch das Greifen elektrifiziert


Die Steuerung von Positionierung, Geschwindigkeit und Haltekraft verleiht den elektrischen Greifern mehr Flexibilität gegenüber pneumatischen Greifern

Autoren

Ronny Balmer, Product Manager und Trainer, und Manuel Hänni, Communication & Promotion Expert, beide SMC Pneumatik AG