Greifsysteme Triplegreifsystem greift mit extra langen Fingern

Redakteur: Jan Vollmuth

Wo etwa in Regale tief gegriffen werden muss, kommen Greiferführungen schnell ans Limit. Wie eine Greifsystemlösung für die Schleifscheibenproduktion besonders lange Greiferfinger nutzen kann, lesen Sie hier.

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Boden und Deckel des künftigen Spannpakets werden in gegriffenem Zustand um bis zu 180° geschwenkt. Die dabei auftretenden Querkräfte werden von der stabilen Vielzahnführung des Schunk PGN-plus-P aufgenommen.
Boden und Deckel des künftigen Spannpakets werden in gegriffenem Zustand um bis zu 180° geschwenkt. Die dabei auftretenden Querkräfte werden von der stabilen Vielzahnführung des Schunk PGN-plus-P aufgenommen.
(Bild: Schunk)

Wenn Greiferfinger tief in Maschinenräume, Regale oder Werkstückspeicher eintauchen sollen, stoßen konventionelle Greiferführungen aufgrund der zum Teil beträchtlichen Fingerlängen und der damit verbundenen Hebelkräfte an Grenzen: Führungsbahnen werden überlastet, es kommt zu übermäßigem Verschleiß, nachlassender Genauigkeit und zum vorzeitigen Ausfall der Komponente.

Kombination ermöglicht deutlich längere Greiferfinger

Um das zu verhindern, kombiniert der Greiftechnikspezialist Schunk in seinen Universalgreifern der Baureihe PGN-plus-P eine leistungsoptimierte Vielzahnführung mit einer Dauerschmierung, so dass im Vergleich zu konventionellen T-Nuten-Führungen nach eigenen Angaben bis zu 50% längere Greiferfinger möglich sind. Wie dies in der Praxis aussehen kann, zeigt ein Greifsystem für die Schleifscheibenproduktion, die der Automatisierungsspezialist Preccon Robotics entwickelt hat.

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Was bei dieser Lösung sofort ins Auge sticht: Erstaunliche 450 mm lang sind die Greiferfinger, mit denen der Universalgreifer Schunk PGN-plus-P 200 ins Teilemagazin eintaucht, um Stahlböden, Stahldeckel und Stapel von Aluscheiben zu entnehmen, die voll automatisiert zu Spannpaketen für den Härteprozess von Schleifscheiben zusammengetragen werden. „So ein Stapel wiegt fast dreieinhalb Kilogramm und wird mit bis zu 2 ms2 beschleunigt“, beschreibt Projektleiter Paul Unglaub die Herausforderung.

Auch die unterste Scheibe greifen

Böden und Deckel werden im taktzeitoptimalen Handhabungsprozess souverän um bis zu 180° in die Vertikale geschwenkt, so dass zusätzlich eine Querbelastung entsteht. „Wir brauchten in dieser Anwendung einen Greifer, der die unterste Scheibe im Magazin greifen kann, sprich sehr lange Finger und zugleich in der Mitte eine Aussparung hat, um den Pin unterzubringen“, erläutert Paul Unglaub.

Die Greiferauswahl und -auslegung lag in den Händen von Konstruktionsleiter Sebastian Glas. Es galt, einen Greifer zu finden, der den auftretenden Längs- und Querkräften zuverlässig standhält. In enger Abstimmung mit Schunk wurde die außerordentliche Länge der Greiferfinger individuell geprüft und berechnet. Als die Wahl auf den PGN-plus-P 200 von Schunk fiel, wurden mehrere reale Tests gefahren. Mittlerweile sind zwei baugleiche Roboterzellen installiert, die prozessstabil Spannpakete zum Härten von Schleifscheiben montieren.

Vielseitiges Dreifachgreifsystem

In der Anwendung von preccon Robotics ist der vielzahngeführte Greifer doppelt verbaut: Einmal in der Baugröße 200 mit langen Greiferfingern zur Handhabung der Böden und Deckel sowie der Aluscheiben, wobei ein Untergreifsystem und ein Niederhalter sicherstellen, dass die Werkstücke auch bei rasanten Beschleunigungen und Bremsvorgängen sicher gegriffen bleiben. Zum anderen wird der Greifer in der Baugröße 100 zur Handhabung der kombinierten Pins und Böden eingesetzt.

Ergänzt werden die beiden pneumatisch angetriebenen Universalgreifer durch einen flexibel gelagerten Schunk EGM Magnetgreifer, der das Handling der Pins übernimmt. Diese stehen als Schüttgut in Kisten bereit und werden vom Schunk EGM Magnetgreifer ohne Einsatz eines Vision-Systems nach dem Zufallsprinzip angefahren. Ein Magnetschalter meldet, wenn der Greifer auf einen Widerstand trifft, woraufhin der EGM über einen kurzen Stromimpuls aktiviert wird. Eine Ausgleichseinheit verhindert, dass es bei dem Picking-Prozess zu Schäden kommt.

Beim Anheben erfasst ein Wiegesystem, ob ein Pin, kein Pin oder zwei Pins gegriffen wurden. Werden zwei Pins detektiert, legt der Roboter die Teile wieder in der Kiste ab. Wird kein Pin detektiert, verändert der Roboter die Position des Greifsystems und fährt erneut bis auf Anschlag.

Hohe Haltekraft auf kleinem Raum

Der digital ansteuerbare, Monopol-Magnetgreifer Schunk EGM-M eignet sich mit einer Polbreite von 30 mm zur Handhabung von Lasten bis 18 kg (horizontale Magnetfläche) bzw 7 kg (vertikale Magnetfläche). Wie bei allen Magnetgreifern hängen die individuellen Haltekräfte von der Beschaffenheit der Werkstückoberfläche, vom Werkstoff sowie von der Werkstückgeometrie ab. Da die Magnetfläche der Greifer bis zum äußeren Rand reicht, ist keinerlei Störkontur zu berücksichtigen, was sich gerade bei dem hier realisierten Griff in die Kiste auszahlt.

Wie alle Schunk-Magnetgreifer der Baureihe EGM arbeitet auch dieser Monopol-Greifer mit energieeffizienten Elektropermanentmagneten, die weder Druckluft noch Vakuum benötigen. Lediglich zum Aktivieren und Deaktivieren ist für die Dauer von 300 ms ein kurzer Stromimpuls nötig. Da in aktiviertem Zustand keinerlei Energiezufuhr erforderlich ist, bleiben die Teile auch bei einem Not-Aus oder einem plötzlichen Stromausfall zuverlässig gegriffen.

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