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Klemmgreifer - Kenngrößen für die Greiferauswahl

Magnetlösung von SchmalzDer Greifer packt schwer und heiß

Schmalz Magnetgreifer

Die neue Magnetgreifer-Baureihe SGM-HP/-HT von Schmalz wurde speziell für die Handhabung von Lochblechen, gelaserten Teilen, Blechen mit Bohrungen und Ausschnitten sowie anderen ferromagnetischen Werkstücken entwickelt.

 

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KlemmgreiferKenngrößen für die Greiferauswahl

Vielfältiges Angebot an mechanisch wirkenden Klemmgreifern. Der Projekteplaner für eine Automatisierung wird an Hand von Kenngrößen seine Auswahl treffen. Doch was ist hier wichtig und welche Kenngrößen kann man bei einem reibschlüssigen System heranziehen? Das soll einmal in aller Kürze beleuchtet werden.

Klemmgreifer: Kenngrößen für die Greiferauswahl

Greifobjekt und Greiforgan bilden zusammen ein Wirkpaar. Das Zusammenspiel kann aus Sicht des Greifers und der Betrachtung des Greifobjekts beschrieben werden. Man kann die Kenngrößen somit in greifer- und objektbezogene einteilen. Darüber hinaus kann natürlich auch der zum Einsatz kommende Roboter seine Grenzen bezüglich der zulässigen Tragkraft (Greifer plus Objekt) aufzeigen. Die Einsatzumgebung spielt ebenfalls eine große Rolle. Denken wir nur an die Verwendung des Greifsystems in Reinräumen. Hier dürfen keine Abriebpartikel in den Arbeitsraum entlassen werden. Man braucht also einen Greifer, bei dem man die Partikel absaugen kann. Die Abdichtung des Greifers wird wichtig, wenn er in der Produktion mit Flüssigkeiten oder Nebeltröpfchen belastet wird.

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Greiferbezogene Kenngrößen
In Bild 1 werden einige Kenngrößen visualisiert. Aus der möglichen Greifkraft ergibt sich je nach Reibungskoeffizient und Anzahl der beteiligten Fingerflächen die Werkstückmasse, die der Greifer halten kann.

Klemmgreifer: Kenngrößen für die Greiferauswahl
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Die Greifobjekte werden heute im Durchschnitt kleiner, was die Handhabungseigenschaften verändert. Die Gewichtskräfte treten in den Hintergrund. Die Oberflächen nehmen an Empfindlichkeit zu. Einige Flächen am Greifobjekt lassen sich nicht mehr als Griffflächen vorsehen. In der Montage reichen die Fügegenauigkeiten in Bereiche von wenigen Mikrometern. Es kommt auf Präzision an. Greifkraft und Haltekraft unterscheiden sich übrigens. Die Haltekraft ist meist etwas kleiner als die Greifkraft. Das erklärt sich aus der Energie für die mechanischen Bewegungsbläufe und den Aufbau einer statischen Haltekraft. Übliche kinematische Lösungen für den Klemmgriff zeigt das Bild 2, außerdem den Rechenansatz dafür.

Objektbezogene Kenngrößen
Zur Charakterisierung einer Greifaufgabe gehört auch, die Beschleunigung des Greifobjektes oder einer Familie von geometrisch ähnlichen Werkstücken zu betrachten. Das Bild 3 visualisiert wichtige Eigenschaften. Zu betrachten wäre auch, welche Flächen den Klemmgriff problemlos aushalten. Dünnwandige Hohlobjekte können sich bei einem Kraftgriff einbeulen. Das kann sich durch die Schwingungen im Roboterarm noch verstärken.

Klemmgreifer: Kenngrößen für die Greiferauswahl

Freiraum an Montagestellen
Besonders in der automatischen Montage mit dem Industrieroboter kann ein zusätzlicher Freiraum an der Montagestelle erforderlich werden, denn je nach Kinematik des Greifers werden die Greifbacken auf unterschiedlichen Bahnen zum Objekt bewegt bzw. davon entfernt. Das muss nicht zwingend eine Gerade sein. Für Zangengreifer ist typisch, dass sich die Backen beispielsweise bogenförmig schließen. Abhängig von der Kinematik zeigen sich die in Bild 4 dargestellten Verhältnisse.

Klemmgreifer: Kenngrößen für die Greiferauswahl

Während umschlingende Greiforgane eher selten Verwendung finden, kann ein sich drehend angetriebenes Prisma als zusätzliche Handhabungsfunktion erweisen. Das bedeutend, ein längliches Objekt kann in waagerechter Orientierung aus dem Prozess aufgenommen werden, im Greifer gedreht und dann senkrecht in ein Magazin eingesteckt werden. Die Störkontur ist allerdings groß und muss in Kauf genommen werden. Manchmal kann man damit auf eine Handhabungseinrichtung mit kleinerer kinematischer Ausstattung zurückgreifen. Bei den parallel geführten Greifbacken kann das Problem der Selbstsperrung auftreten, wenn die Greiferfinger zu lang gewählt werden. Es stellt sich der Schubladeneffekt ein. Da spielt dann auch der Reibungskoeffizient in der Fingerführung eine wichtige Rolle. Das lässt sich aber alles vorher rechnerisch überprüfen und muss nicht experimentell im Labor ausprobiert werden.

Stefan Hesse

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