Elektrogreifer für Bauteilfamilien

Schnell, stark, effizient

Es wurde ein linearer Parallel- und Winkelgreifer vorgestellt. Dieser wird nun durch Anbau eines Elektroantriebes an beiden Seiten zum Zweibackenelektrogreifer. Der Zweibacken-greifer bleibt grundsätzlich dem pneumatischen Greifer baugleich. Eine Änderung erfolgt indem an den beiden Kolben im Kolbenboden, in dem ein Kugel-Kardan-Gelenk angebracht wird. In diesem Gelenk wird eine Gewindespindel gegen Verdrehung gesichert gelagert. In einem zweiten Kugel-Kardan-Gelenk wird die Kugelumlauf-mutter gelagert. Diese ist mit dem Rotor eines bürstenlosen Servomotors verbunden. Der Rotor dreht die Kugelumlaufmutter über das Kugel-Kardan-Gelenk und verschiebt so die Gewindespindel. Die Gewindespindeln verschieben wie beim pneumatischen Greifer die Kolben. Die Gewindespindeln sind zwischen zwei Kugeln eingespannt, sodass sie unabhängig und ohne Überbestimmung von der Fluchtung der Kolben bewegt werden können.

Greifkraftsicherung

Schnitt durch die Ebene der Kolben und des Antriebes des Zweibackenelektrogreifers.

Nach Abschalten der elektrischen Spannung würde das Werkstück aus den Spannbacken fallen. Um dies zu verhindern wird eine elektromagnetische Federspeicherbremse eingebaut, die am Flansch der Kugelumlaufmutter nach abschalten der elektrischen Spannung, bremst, Das Bremsmoment wird durch die Gewindespindelübersetzung verstärkt. So erhält man in beiden Greifrichtungen beim Innen- und Außengreifen eine starke Greifkraftsicherung in der Größe der normalen Greifkraft.

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Regelung des Servomotors

In das Gehäuse ist ein Regler des Servomotors integriert. Dieser Regelkreis wird über die Übersetzung der Gewindespindel übersetzt und dadurch die erforderliche Empfindlichkeit der Messstrecke stark herabgesetzt. Hierdurch ist nur ein sehr preiswerter und klein bauender Hall-Regler erforderlich. Die beiden Systeme sind elektrisch und mechanisch miteinander verbunden.

Energieeffiezienz

Energie wird nur benötigt wenn der Greifer betätigt wird. Die Greifkraftsicherung hält die volle Greifkraft in beiden Richtungen. Dies macht den Greifer energieeffizienter als alle anderen am Markt befindliche Systeme.

Greifgeschwindigkeit und Greifkraft

Elektrogreifer sind normalerweise sehr Träge, besonders große. Sie können vorpositioniert werden. Die Greifkraft kann geregelt werden, sehr sanft für filigrane Teile und sehr groß für robuste Teile sein. Der hier gezeigte Greifer hat aber Aufgrund der sehr hohen installierten Leistung und der geringen bewegten Massen eine sehr kurze Greifzeit von ca. 60ms bei 2mm Hub nach dem Hub-Greifzeit-Diagramm und eine Kraft größer als vergleichbare pneumatische Greifer. Der Verlauf der Spannkräfte erfolgt nach dem Spannkraftdiagramm. Es ist eine wegabhängige Spannkraft: - Kleines Werkstück - kleine Kraft. - Großes Werkstück - große Kraft. Solche Elektrogreifer können völlig ohne Druckluft z.B. an Roboterarme angeflanscht werden und wegen des großen Hubes und der großen Greifkräfte enorme Gewichte in Teilefamilien handhaben. Das System ist zum Patent angemeldet. Der Autor sucht Kooperationspartner zur Herstellung des Greifers. Hans-Erich Maul. Maul-Konstruktionen

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