Elektrogreifer EG-20

Greifer-Traum erfüllt

Elektrogreifer mit den Vorteilen des pneumatischen Vorbilds
Davon haben Konstrukteure lange geträumt: Ein Pneumatikgreifer ohne Schläuche. Rein elektrisch angetrieben greift der EG-20 schnell und kraftvoll zu.
Der neue EG-20 von Afag greift nach der Zukunft: Er ist schnell und kraftvoll wie ein pneumatischer Greifer- ganz ohne Luft. Basis für die innovative Greiftechnik ist eine patentierte Zweigang-Mechanik mit vollautomatischer Umschaltung zwischen Schnellgang und Kraftgang.

Mit dem Elektrogreifer EG-20 durchbricht Afag gewissermaßen eine Schallmauer in der Automation. Denn Aufgabenlösungen, die bisher nicht möglich waren, werden mit diesem Gerät Realität. Mit ihm werden Anlagenbauer in der Lage sein, Lösungen zu realisieren, zu denen ihnen bisher das letzte Puzzleteil gefehlt hat. Das ist nun gefunden.

Dabei ist der Druck zu Kosteneinsparungen nur einer der Treiber für Veränderungen in der Automation – ein weiterer Treiber ist ein massiv verstärktes Bewusstsein darüber, dass der Umgang mit den Ressourcen nicht länger verschwenderisch erfolgen darf. Fortschrittliche Firmen fordern deshalb längst konsequent energieeffiziente Lösungen. Dieser Trend wird sich in naher Zukunft noch massiv verstärken. Für energieeffiziente Lösungen in der industriellen Produktion muss die Optimierung vom kompletten System bis zu jeder einzelnen Komponenten reichen. Hier sind Anlagenbetreiber und Anlagenbauer gefordert – eben auch Afag als Hersteller von Handlingkomponenten. Deshalb setzt sich dass Unternehmen verstärkt mit dem Antrieb dieser Komponenten auseinander.

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Pneumatik benötigt teure Infrastruktur

Handlingkomponenten – Linear, Dreh- und Greifantriebe – werden hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder über eine Kurvenscheibe angesteuert. Hydraulische Antriebe sind eher selten, in schnellen Maschinen arbeiten oft Kurvenscheiben. Hauptsächlich geht es also um pneumatisch und elektrisch angetriebene Handlingkomponenten. Problematisch bei pneumatischen Antrieben sind zwei Aspekte: Die pneumatische Infrastruktur bringt hohe Investitionen mit sich; Filter, Kompressoren, Trockner sowie das Versorgungsnetz sind üblicherweise nur einmal zu beschaffen und werden über viele Jahre gewartet und abgeschrieben. Andere Komponenten wie Wartungseinheiten, Ventile und viele Drosseln und Schläuche werden jedoch in jeder Anlage neu benötigt. Das zweite Problem liegt im Wirkungsgrad der Energiekette: Die vom Stromnetz bezogene Energie wird mit hohem Aufwand in komprimierte Luft umgewandelt. Der Kompressor hat im besten Fall einen Wirkungsgrad von gerade einmal 50 Prozent. Untersuchungen haben gezeigt, dass von der verbrauchten Energie in Pneumatiksystemen nur fünf Prozent als Nutzleistung an den pneumatischen Aggregaten ankommen. Die optimale Lösung liegt nun darin, die Kraft ohne Umweg über die Druckluft zu erzeugen und die ganze pneumatische Infrastruktur einfach wegzulassen.

Die Quadratur des Kreises ist gelungen

Warum sind pneumatische Greifer so beliebt? Sie vereinen zwei wichtige Eigenschaften: Schnelligkeit und Kraft. Ein typischer Greifvorgang nimmt nur einen Bruchteil einer Sekunde in Anspruch. Sobald sie ein Teil gegriffen haben, halten sie es kraftvoll fest und lassen es nicht mehr entwischen. Dabei muss dem Greifer nicht gesagt werden, wie groß das zu greifende Teil ist – er fährt einfach zu, bis er es hat. Warum verbindet man nun nicht einfach die Vorteile des pneumatischen Greifers mit den Vorteilen des elektrischen Antriebs? Es gibt zwar viele Ansätze von elektrischen Greifern, aber kein Produkt vereinigt die beiden Vorzüge des pneumatischen Greifers in sich. Afag ist es aber gelungen, die Vorteile eines pneumatischen Greifers komplett in einem rein elektrischen Greifer zu integrieren.

Der Aufbau des Antriebs im Detail: Auf der rechten Seite sitzt der Motor, der über ein Stirnradgetriebe die Spindel antreibt. Die Spindel läuft exzentrisch – und das genau ist der Clou – in der Mutter, welche im Schlitten gelagert wird. Im Schlitten eingebaut ist der Kupplungsmechanismus. Dieser leitet die Bewegung der Spindel auf die Schubstange. Wenn die Schubstange auf eine Gegenkraft trifft (sprich: Wenn die Greifzange ein Teil gegriffen hat oder auf Anschlag fährt), wird die Feder des Kupplungsmechanismus zusammengedrückt. Dadurch wird die Kupplungsplatte nicht weiter an die Mutter angedrückt, und die Mutter läuft – angetrieben durch die Spindel – frei mit. Der Schlitten fährt nun im Kraftgang weiter nach oben, bis das Spiel am Übertragungsbolzen aufgehoben ist. Nun können weder Schlitten noch Schubstange weiter nach oben ausweichen. In der Folge schiebt sich die Spindel nach unten und spannt die Spannfeder. Ist diese vorgespannt, schaltet der Motor aus. Der Greifer hält nun das Werkstück kraftvoll fest, ohne dass weiter Energie zugeführt werden muss.

Weltneuheit öffnet neue Perspektiven

So wird in rein elektrischen Anlagen natürlich kein Pneumatikschema benötigt. Die Integration des Greifers ist dank der einfachen Ansteuerung und des integrierten Messsystems denkbar einfach. Die Kompatibilität des Elektrogreifers zu seinem pneumatischen Gegenstück ermöglicht die einfache Modernisierung bestehender Anlagen. Durch den rein elektrischen Betrieb von Automationslösungen wird keine teure und wartungsintensive Pneumatik-Infrastruktur benötigt. Die Betriebskosten sinken markant. Der Geifer erfüllt die Anforderung von „Energy-on-demand“. Schließlich bietet sich der Greifantrieb durch seine gekapselte Bauform auch zum Einsatz in reinen Umgebungen an. Marc Zingg/pb

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