Den richtigen Greifer wählen: Schlüsselfaktoren für optimale automatisierte Fertigung

Automatisierte Fertigungsabläufe sind fein abgestimmte Ökosysteme, in denen alle Komponenten in vollständiger Harmonie funktionieren müssen. Greifer, die zum Greifen und Platzieren, Orientieren und Halten von Komponenten oder Endprodukten an verschiedenen Punkten der Produktionskette eingesetzt werden, sind entscheidend für diesen Prozess.

Greifer gibt es in vielen Größen und Ausführungen, und mehrere Aspekte sollten vor der Wahl des besten Greifers berücksichtigt werden. Dazu gehören die Auswirkungen von Schmutz, Staub, Öl, Fett, Kühlschmierstoff, Temperaturschwankungen, Sauberkeit und menschlicher Interaktion auf Automatisierungssysteme.

Pneumatisch gesteuerte Greifer werden in einem hohen Prozentsatz der Anwendungen eingesetzt und erfüllen drei grundlegende Aufgaben: Greifen und Halten eines Produkts oder einer Komponente während des Transports; Teileorientierung; und Greifen eines Teils während der Bearbeitung. Diese Aufgaben können nicht erfüllt werden, bis der richtige Greifer für zwei allgemeine Klassen von Betriebsumgebungen gewählt wurde:

• Kontaminiert: Verunreinigungen müssen vom Greifer ferngehalten werden, um störungsfreies Funktionieren zu gewährleisten. Hohe Mengen an Schmutz, Ablagerungen, Öl und Fett sowie Temperaturschwankungen können die internen Mechanismen des Greifers beeinträchtigen.
• Sauber: Der Fokus liegt darauf, dass nichts auf oder im Greifer in die Arbeitsumgebung freigesetzt wird. Dies ist in Branchen üblich, in denen nur winzige Mengen an luftgetragenen oder Oberflächenverunreinigungen erlaubt sind.

Der Einsatz von Standard- oder kundenspezifischen Schutzschildern kann Schmutz von den internen Mechanismen in einer schmutzigen Umgebung ablenken oder interne Verunreinigungen und Fett in einer sauberen Umgebung zurückhalten.

Überlegungen für jede Greiferanwendung

Zu den Überlegungen für jede Greiferanwendung gehören geeignete Fingerlänge, Greifkraft, Hub, Betätigungszeit und Genauigkeit. In diesem Bereich umfassen gängige Backenführungsmechanismen:

• Gleitlager (Flächenkontakt): Typischerweise Flachflächen-zu-Flächenkontakt-Lager und zylindrische (Buchsen-)Lager, die Stoßbelastungen standhalten und gleichzeitig hohe Genauigkeit halten können.
• Rollenlager (Linienkontakt): Reibungsarme Kreuzrollenlager und Dual-V-Lager, die vorgespannt sind, um hohe Genauigkeit zu erreichen und über die Zeit justiert werden, um Seitenspiel zu minimieren.
• Kugellager (Punktkontakt): Sehr geringe Reibung, gut für Präzisionsanwendungen und Betrieb bei niedrigen Leitungsdrücken.

Kraftübertragungsarten

Auch die Art der Kraftübertragung sollte bedacht werden. Einige Beispiele:

• Doppelseitiger Keil: Große Fläche für die Kraftübertragung auf die Backen, wobei die Kraft gleichmäßig aufgeteilt wird.
• Direktantrieb: Ein Stift oder Stab koppelt den Kolben direkt an die Backe.
• Nockengetrieben: Direkte, synchronisierte Kraftübertragung und Linienkontakt für die Kraftübertragung auf die Backen.
• Zahnstangen-Trieb: Ein synchronisierter Antrieb überträgt die Kolbenkraft über eine Zahnstange, mit praktisch keinem Verschleiß an den Antriebsteilen.

Fingerdesigns und Greifmethoden

Es gibt auch zahlreiche Fingerdesigns und Greifmethoden:

• Reibung: Kontaktflächen, die sich schließen und am Teil stoppen, erzeugen eine Reibkraft, die zum Halten der Komponente genutzt wird.
• Gebettet (Cradled): Die Finger haben das Profil des Teils, z. B. rund auf rund. Der Finger schließt und stoppt am Teil, wobei Kraft und Form des Fingers die Greifkraft erzeugen.
• Eingekapselt (Encapsulated): Gilt als sicherste Greifmethode. Die Finger haben das Profil des Teils, z. B. Rechteck auf Rechteck.

Die Leistung jedes automatisierten Fertigungssystems ist nur so stark und zuverlässig wie sein schwächstes Glied. Um sicherzustellen, dass das schwache Glied nicht der Greifer ist, muss ein geeigneter Greifer basierend auf seinem Design und der Palette verfügbarer Optionen spezifiziert werden. Erst wenn diese Bereiche optimiert sind, weiß der Anwender, dass der beste Greifer für die Anwendung gewählt wurde.