Pneumatisch oder mechatronisch – das ist hier die Frage

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Mechatronische Lösungen bieten enorme Flexibilität

An Grenzen stoßen die druckluftgetriebenen Dreh- und Linearmodule auch heute noch bei besonders großen translatorischen Bewegungen ab ca. 1500 mm beziehungsweise bei großen Beladungen ab ca. 50 kg. In diesen Dimensionen sind pneumatische Systeme kaum noch sinnvoll umzusetzen. Hingegen lassen sich mit elektrisch angetriebenen Linearmodulen (Spindel-/Riemenantrieb) Linearbewegungen bis 8000 mm und mit elektrischen Drehmodulen Beladungen bis 800 kg realisieren.

Je flexibler und dosierter ein Handhabungsprozess gestaltet werden soll, desto mehr spricht für den Einsatz elektrisch angetriebener Module. Ihr größter Vorteil ist die enorme Flexibilität: In chaotischer Folge lassen sich bei mechatronischen Greifern, Dreh- oder Linearmodulen mit hoher Präzision und Dynamik beliebige Zwischenposition anfahren. Dabei können Position, Hub, Geschwindigkeit, Beschleunigung und Kraft bzw. Drehmoment individuell geregelt werden. Auf diese Weise lassen sich innerhalb eines Prozesses im Wechsel unterschiedliche Teile handhaben.

Zudem können mechatronisch ausgerüstete Anlagen innerhalb kürzester Zeit auf neue Teilespektren angepasst werden. Sie erhöhen also die Flexibilität innerhalb von Handhabungs- und Montageprozessen und bieten darüber hinaus erhebliche Spielräume bei der Einführung neuer Produkte, Baugröße oder Ausstattungsvarianten. Gerade unter dem Aspekt der immer weiter wachsenden Variantenvielfalt erschließen sie also neue Potenziale.

Dies gilt erst recht bei Anwendungen mit hohen Zyklenzahlen und vielen Greifvorgängen, bei denen elektrisch angetriebene Greifer von Haus aus energie- und damit kosteneffizienter arbeiten als ihre pneumatischen Pendants.

Selbst wenn die Anfangsinvestitionen in der Regel deutlich über denen pneumatischer Module liegen, hat sich die Amortisationszeit mechatronischer Module aufgrund der rückläufigen Einstandspreise und der Einsparungen bei den Betriebskosten mittlerweile deutlich verringert.

Auch in punkto Leistung brauchen sie den Vergleich mit pneumatischen Lösungen nicht mehr zu scheuen. So ist beispielsweise der mechatronische Kleinteilegreifer EPG von Schunk wie sein pneumatisches Gegenstück mit einer leistungsfähigen Kreuzrollenführung ausgestattet, die einen besonders hohen Wirkungsgrad und damit ein hohes Tempo bei gleichzeitig hoher Greifkraft gewährleistet. Bereits bei den einfachsten Mechatronikmodulen sorgen wartungsfreie Servomotoren, die im Inneren verbaut sind, für eine hohe Zuverlässigkeit und für kompakte Maße. Zum Teil lassen sich mechatronische Module sogar per Internet oder Datenleitung in Betrieb nehmen oder fernwarten.

Mechatronik erfordert mehr Know-how

Auch wenn die Inbetriebnahme und Einbindung mechatronischer Module inzwischen beispielsweise mithilfe adaptiver Antriebe deutlich vereinfacht wurde, brauchen Bediener für den umfassenden Einsatz auch heute noch deutlich mehr Know-how als dies bei Pneumatiklösungen der Fall ist. Bei komplexen Anlagen und Highspeed-Anwendungen wird noch eine gewisse Zeit vergehen, bis intuitiv bedienbare Plug & Work Konzepte auf den Markt kommen.

Bei einfachen mechatronischen Anwendungen hingegen gab es in jüngster Zeit deutliche Fortschritte in punkto Kompatibilität und Bedienbarkeit. So hat Schunk innerhalb seines Mechatronikprogramms eine Gruppe von Modulen entwickelt, die den Wechsel von Pneumatik auf Mechatronik deutlich erleichtert. Der Kleinteilegreifer EGP beispielsweise lässt sich vergleichsweise einfach über den Sensorverteiler digital ansteuern. So können Anwender die Sensorik des MPG-plus in vielen Fällen auf den EGP übertragen und vorhandene Anlagen im Handumdrehen von Pneumatik auf Elektrik umstellen.

Wie sein pneumatisches Gegenstück lässt sich auch der EGP sowohl seitlich als auch bodenseitig durch- und anschrauben, was einen Umstieg auf die mechatronische Lösung zusätzlich erleichtert.

Aufgrund des rasanten Fortschritts bei mechatronischen Modulen lohnt es sich für Anwender und Anlagenplaner immer häufiger, das Für und Wider der einzelnen Antriebe abzuwägen. Mit dem weltweit breitesten Modulprogramm für Greifsysteme sieht sich Schunk in diesen Zusammenhang als kompetenter Problemlöser, der Pneumatik und Mechatronik effizient unter einem Dach vereint, so dass Anwender erhebliche Synergien generieren können. (jv)

Informationen zu Greifsystemen von Schunk

Details zur Pick & Place Unit PPU-P

Gesamtübersicht vielzahngeführter Universalgreifer PGN-plus

Gesamtübersicht wälzlagergeführte Kleinteilegreifer MGP-plus

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