Schnell zu dezentralen Greifern für Vakuum-Handlingsysteme

Bei der Konzeption eines Vakuum-Handlingsystems spielt der Vakuumerzeuger eine besondere Rolle. Mit dem SBP-C kommt ein Ejektor auf den Markt, der sich vor allem für den Einsatz direkt am Greifer eignet.

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Automatisieren in Produktion, Montage und Materialfluss heißt in aller Regel Werkstücke, Baugruppen, Behälter oder Packungen zu fördern und zu handhaben. Schnelles und vor allem sicheres Teile-Handling setzt aber immer voraus, dass die unterschiedlichen Produkte zielgenau, sicher und dabei frei von Beschädigungen gegriffen sowie reproduzierbar exakt umgesetzt werden.

Die rein mechanischen und auch die pneumatisch-/elektrisch betriebenen Greifer geraten hier an ihre Grenzen. Vakuum-Greifsysteme dagegen eignen sich für das flexible und universelle Handling von Produkten und Gütern aller Art. Die Sauggreifer, die die Verbindung zum jeweiligen Werkstück herstellen, punkten speziell durch sanftes, beschädigungsfreies Greifen gegenüber den mechanischen Greifern.

Temperaturbeständigkeit, Abdruckfreiheit und Anpassungsfähigkeit sind weitere Eigenschaften, die Sauggreifer für Konstrukteure von Handhabungseinheiten interessant machen. Zudem lassen sich Vakuum-Systeme einfach anwendungsspezifisch aufbauen und verursachen weniger Steuerungsaufwand als mechanische Greifsysteme.

Vakuum-Greifsysteme aus dem Standard-Lieferprogramm

Darüber hinaus ist von Vorteil, dass sich selbst sehr spezifische Vakuum-Greifsysteme weitgehend aus Standard-Lieferprogrammen an Vakuum-Komponenten zusammenstellen und somit auch kostengünstig realisieren lassen. Auf der Basis von Saugern, Vakuum-Erzeugern, Schalt- und Überwachungselementen, Profilen, Schläuchen und Leitungen für die Energiezufuhr/Vakuumversorgung, einer Auswahl an Stahl- und Aluprofilen sowie Bau- und Verbindungsteilen für die Greifermechanik, entstehen innerhalb kurzer Frist komplette und betriebsbereite Vakuum-Greifersysteme. Diese müssen dann nur noch mit dem Industrieroboter, dem Portal oder Handhabungsgerät gekoppelt werden.

Mit der Konzeption eines automatischen Beschickungsprozesses oder einer Pick-and-Place-Anwendung erhält der Konstrukteur immer die Aufgabe, ein Handling-System zu entwerfen, das über eine geeignete Schnittstelle zu einem Industrieroboter oder einem linearen Verfahrsystem verfügt.

Eine besondere Herausforderung liegt dabei im Gewicht der Handling-Systems. Das System muss möglichst leicht sein, damit die Traglast des Roboters oder Portals weit ausgereizt werden kann. Bei Vereinzelungs-Aufgaben stehen zudem eine hohe Dynamik und kurze Handlingszeiten im Vordergrund.

Kritisch: das Gewicht

Aufgrund dieser Vorgaben sind sämtliche Bestandteile eines Vakuum-Systems – Profile, Befestigungselemente, Vakuum-Schläuche, Vakuum-Erzeuger und Sauggreifer – gewichtskritisch zu prüfen. Dabei spielt die Auswahl des geeigneten Vakuum-Erzeugers eine besondere Rolle.

Wird z.B. der Vakuum-Erzeuger nahe am Verbraucher – dem Sauggreifer – installiert, geht weniger Vakuumleistung verloren, die Ansaugzeiten verkürzen sich und schnellere Handlingsabläufe können realisiert werden.

Um genau diese Anforderungen zu erfüllen, hat Schmalz seine Grundejektoren komplett überarbeitet. Neu sind die leichten Vakuumerzeuger SBP (Schmalz Base Pump)-C mit robustem Kunststoffgehäuse und intelligenten Zusatzfunktionen. Sie eignen sich vor allem für die dezentrale Vakuumversorgung an Greifersystemen für hochdynamische Materialfluss- und Handling-Prozesse. Dazu kommen weitere Funktionen wie integrierte Ventiltechnik und Vakuumüberwachung.

Gehäuse aus widerstandsfähigem Kunststoff

Die Vakuumerzeuger-Gehäuse der Variante SBP-C bestehen aus widerstandsfähigem Kunststoff, sind sehr kompakt aufgebaut und haben nur ein geringes Gewicht. Die einstufigen Ejektordüsen gibt es in 6 Leistungsbereichen von 0,5 bis 2,5 mm, so dass für jeden Anwendungsfall optimale Auslegungen möglich sind. Wahlweise erfolgt der Anschluss mit Gewinde oder Steckverbinder, wodurch sich die Montage vereinfacht. Auch die Integration bei deutlich beengten Platzverhältnissen wird nicht zum unlösbaren Problem.

Die Leichtbau-Vakuumerzeuger SBP-C eignen sich vor allem, wenn es um das Handhaben dichter Werkstücke und das Vereinzeln in automatisierten Beschickungs-Prozessen geht. Darüber hinaus lassen sich aus mehreren Leichtbau-Ejektoren so genannten Ejektorenblöcke zusammenstellen, die dann zentral oder dezentral anzusteuern sind. Außerdem sind die Ejektoren mit einer Reihe von Zusatzfunktionen ausgestattet.

Ein Vakuum-Sensor bietet die Möglichkeit der Systemabfrage

Dazu gehört ein Vakuumsensor, der die Möglichkeit zur Systemabfrage bietet. So ist ein sicheres Ansaugen gewährleistet. Und: Eine zusätzliche und aufwändige externe Anbindung für einen Sensor entfällt vollständig. Zusätzlich zur Anschlussmöglichkeit für einen Vakuumschalter lassen sich die Ejektoren mit Ventilen zur Steuerung der Saug- und Abblasfunktion ausstatten.

Ejektoren mit Düsengröße 0,5 und 0,7 mm sind mit einem Abblasspeicher, Ventil (Saugen) und Sensor ausgerüstet. Der Abblasspeicher (mit Druckluft gefüllt) löst nach dem Saugen einen automatischen Abblasimpuls aus. Bei größeren Düsen (ab > 0,7 mm) gibt es ein Saug- und Abblasventil sowie einen Sensor. In dieser Ausführung sorgt das zweite Ventil für aktives und kraftvolles Abblasen.

In der Vergangenheit waren zur Abbildung dieser Funktionalitäten 3 Komponenten notwendig: Ein Grundejektor SEG, ein zusätzlicher Vakuumschalter sowie die notwendige Ventiltechnik. Mit dem SBP-C Ejektoren wird die Konstruktion nun wesentlich übersichtlicher, der Verschlauchungsaufwand nimmt ab, die Installation ist einfacher und das komplette Handlingsgerät wird kompakter.

Bindeglied zwischen Werkstück und Handlingsystem: der Sauggreifer

Das Bindeglied zwischen den Werkstücken und dem Handlingsystem schließlich bilden Sauggreifer. Verschiedene Größen, diverse unterschiedliche Bauformen und Materialien decken alle Anwendungen ab.

Um auch all die Anforderungen hinsichtlich möglichst geringer Massen, kleiner Abmessungen, hoher Dauer-Leistungsvermögen und maximaler technische Verfügbarkeit erfüllen zu können, bedarf es der gebündelten Kompetenz aus Vakuum-Technologie, Konstruktions-Kreativität, System-Fähigkeit sowie Anwendungs-Know-how, wie es Vakuum-Spezialist J. Schmalz verspricht.

J. Schmalz, Tel. +49(0)7443 24030

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