Handhabung: Elektromechanik bewegt neue Greifergeneration Servomotor schafft Handling mit Fingerspitzengefühl

Handhabung: Elektromechanik bewegt neue Greifergeneration

Servomotor schafft Handling mit Fingerspitzengefühl

Anzeige
Servoelektrische Greifer packen zu – auf Wunsch auch sanft. So lassen sie sich flexibel für verschiedene Aufgaben einsetzen. Kernstück ist ein Miniantrieb, der kaum mehr Bauraum beansprucht als bisher die Pneumatik.

Dr. Konstantin Büscher ist Vertriebsleiter Europa bei der Wittenstein Cyber Motor GmbH in Igersheim

Zwei Greifer bietet die Lauffener Schunk GmbH & Co. KG (Halle 4, Stand 4320) mit neuem Antrieb an: Alle pneumatischen Elemente sind aus den servoelektrischen Zwei-Finger-Parallel- und Drei-Finger-Zentrischgreifern der Reihe Plustronik verschwunden. Weil sich auf diese Weise Hub, Position, Geschwindigkeit und Greifkraft programmieren und regeln lassen, machen die Greifer eine Anlage sehr flexibel. Sie lassen sich an ein weites Teilespektrum anpassen, und auch die Taktzeit kann der Anwender in weiten Grenzen variieren.
Diesen Schritt hat Schunk zusammen mit dem Igersheimer Antriebsspezialisten Wittenstein Cyber Motor GmbH (WCM) (Halle 4, Stand 4404) vollzogen. Beide Unternehmen betonen, dass nur intensive Zusammenarbeit und der Know-how-Transfer die Produkte ermöglicht haben. Vom ersten Gespräch bis zum Prototyp vergingen drei Monate – was beide Seiten als deutliches Zeichen dafür werten, dass zusammengeführte Erfahrungen im Simultaneous Engineering zu schnellem Erfolg führen.
Im Gehäuse der neuen EZN-Greifer ist ein leistungsstarker und robuster Servoantrieb untergebracht. Auf eine Kupplung haben die Entwickler aus Platzgründen verzichtet und die Welle des Motors gleich als Spindel gestaltet. Darauf bewegt sich eine Spindelmutter, die die Bewegung des Motors direkt auf die Keilhaken des Greifers überträgt (siehe Kasten). Statt von einem Greifer mit Elektroantrieb sollte man hier lieber vom „greifenden Elektromotor“ sprechen, wie es die Lauffener formulieren.
In den MSSI-Motoren sah WCM den geeigneten Ausgangspunkt für diese Entwicklung: Durch eine spezielle Konstruktion und Auslegung der Wicklung sowie die Wahl des Magnetmaterials wurde die Leistung der Motoren verdoppelt und ihr Massenträgheitsmoment deutlich reduziert. Mit einem Motor, dessen Flanschabmaß 32 mm beträgt, lassen sich nun bis zu 750 W Leistung realisieren. In der Greifer-Antriebsumhausung mit 44 mm Durchmesser sind Motoren mit einem Durchmesser von 38 mm eingebaut – gegenüber den pneumatisch angetriebenen Vorgängern hat sich daher lediglich die Baulänge verändert, denn der Motor ragt nur wenig aus dem Greifer heraus.
Da der Motor zusammen mit der Kugelrollspindel komplett gekapselt ist, sollen Schmutz und Verunreinigungen dieser Konstruktion nichts anhaben können. Weil die feinfühligen und programmierbaren Komponenten im industriellen Umfeld vor Schmutz, Flüssigkeiten und Vibrationen geschützt werden müssen, wurden Elektrogreifer bisher eher für knifflige Laboranwendungen konzipiert. Ein anderes Problem, das sich mit dem Miniantrieb jetzt lösen ließ, war die Forderung nach hohen Greifkräften und hartem und schnellem Zupacken auf Anschlag.
Vorteilhaft für den Anwender ist das Steuerungskonzept angelegt, mit dem sich leicht ein Regelkreis aufbauen lässt. Motor- und Verfahrparameter sind vorimplementiert, so dass es der Anwender bei der Inbetriebnahme möglichst einfach hat. „Deshalb ist mit diesen Greifern auch das sichere Handhaben von Sandformen und Teilen aus Glas oder hochelastischem Gummi möglich“, betont Thorsten Willmann, Marketing-Experte bei Schunk. Auch Abdrücke der Greifer-Finger auf empfindlichen Oberflächen sollen sich so vermeiden lassen. Als Einsatzgebiete nennt Willmann beispielsweise die Lebensmittelindustrie, die Montageautomation und Anwendungen mit gleichzeitigem Messen und Greifen.
Einen Preis für die neuen Zwei- und Drei-Fingergreifer haben die Lauffener noch nicht kalkuliert, da die Entwicklung aus ihrer Sicht noch nicht ganz abgeschlossen ist. In Arbeit sind weitere Verbesserungen bei Greifkraft, Schließzeit und Wiederholgenauigkeit. Ein wenig teurer als pneumatische Lösungen in vergleichbarer Baugröße wird die servoelektrische Konstruktion sein – auch wenn der Preis erheblich niedriger ausfällt, „als wir es vor zwei Jahren noch für möglich gehalten hätten“, so Willmann. Wegen der möglichen Kraftregelung stehe dem Preis aber auch ein größerer Nutzen gegenüber.
Motorwelle mit Gewinde bewegt die Keilhaken
Die EZN-Greifer mit servoelektrischem Antrieb sind das jüngste Mitglied der Baureihe Plustronik, in der der Hersteller Schunk seine mechatronische Automatisierungskomponenten zusammenfasst. In allen Produkten sind Mechanik, Sensorik und Informatik zum Steuern und Regeln integriert. Die ersten Greifer in dieser Reihe, die die Lauffener seit rund eineinhalb Jahren anbieten, waren für spezielle Anwendungen ausgelegt und mit Piezo-Antrieben ausgestattet.
Um auch größere Teile kraftgeregelt greifen zu können, sind nun die Zwei-Finger-Parallel- und Drei-Finger-Zentrischgreifer mit eingebautem Servomotor hinzugekommen. Beide arbeiten nach dem gleichen Prinzip: Die Welle des Motors ist als Kugelrollspindel gestaltet, deren Mutter die Drehung des Motors direkt auf die Keilhakenkinematik der Greiferfinger überträgt. Mit dieser Lösung wollten die Konstrukteure den Bauraum und die Kosten reduzieren, da sie so auf eine Kupplung verzichten können.
Anstelle der herkömmlichen T-Nutenführungen sind die Greifer mit einer Vielzahnführung ausgestattet. Daher können sie nach Angaben des Herstellers größere Momente aufnehmen, und auch die Finger dürfen bei gleicher Greifergröße länger sein.
So erreichen sie bei einem Gesamthub von 20 mm bisher eine Greifkraft von 600 N sowie Schließzeiten von unter 0,2 s bei einer Wiederholgenauigkeit von 0,05 mm. Bis zur Markteinführung im Herbst dieses Jahres wollen die Entwickler diese Werte noch weiter verbessern. op
Anzeige

Industrieanzeiger

Newsletter

Unsere Dosis Wissensvorsprung für Sie. Jetzt kostenlos abonnieren!

Top-Thema Schläuche

Auf unserer Themenseite finden Sie alle Informationen über Schläuche.

Tipps der Redaktion

Unsere Technik-Empfehlungen für Sie!

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Aktuelle Whitepaper aus der Industrie


Industrie.de Infoservice

Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de