Energieeffiziente Greifer

Weniger rein, mehr raus

Blue Competence: Herausforderung für die Nachhaltigkeit
Greifer der Serie GEP9000 beim Einlegen eines Schlüssels ins Dreiachssystem.
Weniger Energieverbrauch und eine effizientere Produktion schließen einander nicht aus, sondern gehen Hand in Hand – meint auch Sommer-automatic und senkt die Kosten mit Komponenten, die für den Anwender in der Produktion mehr Effizienz bedeuten.

Die Ausgangssituation ist in vielen produzierenden Unternehmen ähnlich: Der Energieverbrauch aller Komponenten und Anlagen rückt zunehmend in den Fokus, denn angesichts steigender Energiepreise hat er einen entscheidenden Einfluss auf die Rentabilität einer Produktion. Sommer-automatic baut bereits seit Jahren energieeffiziente Produkte systematisch aus. Aktuell ist das Ettlingener Unternehmen Partner der Blue-Competence-Initiative des VDMA. Diese Initiative fördert Technologien und Verfahren, die ein Maximum an Produktivität mit einem Minimum an Energieeinsatz ermöglichen, sparsam mit knappen Rohstoffen umgehen, Emissionen reduzieren und insgesamt die Lebenszykluskosten senken.

Um diese Ziele erreichen zu können, bietet Sommer-automatic seinen Kunden eine eine ständig wachsende Palette an Greiftechnik- und Automatisierungskomponenten, die auf minimalen Energieverbrauch optimiert sind. Das bedeutet meist den Einsatz elektrischer Antriebe, da hier eine kosten- und energieintensive Pneumatik-Infrastruktur entfällt.
Elektrisch angetriebene Komponenten sparen aber nicht nur Energiekosten, sondern sind oft auch schneller in Betrieb zu nehmen oder umzurüsten als ihre pneumatischen Pendants. Neben dem Energiebedarf verringern sich hier auch die Rüst- und Montagezeiten. Zudem lassen sich Parameter wie Backenstellungen, Schließgeschwindigkeiten und Greifkräfte leicht und schnell an das jeweilige Werkstück anpassen. So kann die Fertigung sowohl mit weniger Energieaufwand als auch unter optimal angepassten Bedingungen ablaufen – daraus resultieren üblicherweise kürzere Taktzeiten und eine schnellere Produktion, eine bessere Auslastung der Maschinen und eine insgesamt höhere Rentabilität.

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Energieeffizienz und Produktionseffizienz gehen also Hand in Hand. Beispiel für eine Produktlinie, in der sich maximale Energieeffizienz mit höchster Produktionseffizienz verbindet, sind die Impulsgreifer der Serie GEP9000. Diese Greifer sind schnell und arbeiten energieeffizient, denn sie funktionieren mit kurzen Stromimpulsen und werden nur während der Backenbewegungen bestromt. Im offenen oder geschlossenen Zustand sind sie stromlos und verbrauchen keine Energie – ideal also für alle Automatisierungsaufgaben, bei denen es sowohl auf kurze Zykluszeiten als auch auf einen geringen Energieverbrauch ankommt.

Beispielanwendung: Schlüsselherstellung

Diese Greifer nehmen beispielsweise bei Heitec Auerbach im wahrsten Sinn des Wortes eine Schlüsselfunktion ein. Das Unternehmen mit Sitz in Ellefeld hat sich auf die Bereiche Sondermaschinenbau, Automatisierung, Blechbearbeitung sowie den Messe- und Displaybau spezialisiert und liefert seinen Kunden unter anderem hochpräzise Schlüsselbearbeitungszentren. Sie werden bei der Herstellung von Sicherheitsschlüsseln benötigt und müssen höchste Anforderungen an die Sicherheit und Qualität der Produktion erfüllen. Um sein Know-how weiterzuentwickeln, hat diese Firma einen Versuchsaufbau installiert, mit dem verschiedene Nachfräselemente an Hochfrequenzspindeln erprobt werden. Herzstück der Anlage ist ein von Heitec-Auerbach entwickeltes dreiachsiges Präzisionsvorschubmodul Heiline, das bei führenden Sicherheitsschlüssel-Herstellern schon länger im Dauereinsatz ist und dort die Einhaltung strenger Qualitätsstandards garantiert. Das Präzisionsvorschubmodul ist als individuelles Baukastensystem konzipiert und erreicht bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 300 Millimeter pro Sekunde eine Positioniergenauigkeit von 25 Mikrometer pro 300 Millimeter. Als Standardantrieb haben sich die Entwickler für einen Kugelgewindetrieb 20 mal sechs entschieden; alternative Antriebe sind möglich.

Besonders positiv auf die Präzision der Schlüsselbearbeitung und die Standzeiten des Systems wirken sich die großen Steifigkeiten der einzelnen Module aus. Die Aufnahme der Werkstücke kann individuell an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden. Die automatische Werkstückzu- und abführung erfolgt aus werksinternen Stapelmagazinen. Dadurch ist es möglich, Sicherheitsschlüssel aus unterschiedlichen Rohlingen herzustellen, etwa aus gestanzten und geprägten oder auch aus vorprofilierten Rohlingen. Für den Werkstücktransport zwischen den Stationen sorgt ein Sechsachsroboter mit Parallelgreifer. Für diese Aufgabe haben sich die Konstrukteure von Heitec Auerbach für einen Greifer von Sommer-automatic entschieden: Der elektrische Parallelgreifer GEP9002NC sorgt mit seiner hohen Geschwindigkeit und Genauigkeit für einen präzisen und zeitsparenden Werkstücktransport. Mit bis zu 250 Zyklen pro Minute ist er enorm schnell. Er arbeitet sparsam, denn er wird nur während der Backenbewegungen für sieben bis 25 Millisekunden bestromt und verbraucht während der Haltephase keine Energie. Die integrierte Steuerung sorgt für einen echten Plug-&-Play-Einsatz, denn aus der übergeordneten Steuerung ist lediglich ein E/A-Signal erforderlich. Ein Hall-Sensor mit teachbarer Werkstückerkennung ist bereits integriert, damit sorgt die einfache Verkabelung für die geringstmögliche Störkonturen. Der Greifer ist wartungsfrei bis zu 30 Millionen Zyklen. pb

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