Know-how

Sonderlinge unter den Greifern

Der einfache Backengreifer kann mehr oder weniger als Standardgreifer angesehen werden. Er klemmt die Greifobjekte. Damit kann man vieles, aber nicht alles greifen. Die Sache wird spannend, wenn man noch einen technologischen Vorgang realisieren will.

Bild 1: Ablauffolge beim Montieren durch Zusammenlegen im Greifer. 1 Greiferfinger, 2 Sauger, 3 fertige Baugruppe

Den größten Einfluss auf die Konstruktion, insbesondere der Finger, üben die Werkstückformen aus. Man hat aber auch schon Greifer als Montagevorrichtung ausgebildet. Der Greifer nimmt nach und nach die Bauteile auf, bringt sie während der Weiterbewegung zusammen und legt sie am Zielort bereits als gefügte Baugruppe ab. Der Greifer muss dafür über entsprechend viele, einzeln steuerbare Greiforgane verfügen. Er ist dann ein Sondergreifer und es gibt ihn in einer solchen Ausführung nicht oft. Ein erstes Beispiel wird in Bild 1 vorgestellt. Die Fügekräfte sind klein. Kraftvolle Pressoperationen wären allerdings nur mit speziell ausgerüsteten Greifern möglich, was es auch gibt.

Die Aufgabenstellung ist technisch recht einfach, die Mengenleistung begrenzt und ob der Lösungsweg überhaupt sinnvoll ist, hängt von einer ganzheitlichen Betrachtung der Montageaufgabe, der erhofften Mengenleistung und dem geplanten Umfeld ab. Aber: Man kann es machen. Nicht zu unterschätzen ist auch die Größe und Masse eines derart aufgerüsteten Greifers. Das kann zu Einschränkungen beim schnellen Handhabungsablauf führen.

Bild 2: Montagegreifer für das Fügen einer Schalterwelle im Greifer. 1 Haltebacke, 2 Stiftzuführvorrichtung, 3 Schalterwelle, 4 Blechwinkel, 5 Zylinderstift, 6 fertige Baugruppe

Nun zu einem anderen Beispiel: In Bild 2 verschmelzen Greifer und Stiftvorrichtung zu einer Montageeinheit. Der Greifer fährt auch hier mehrere Positionen an, um Montageteile aufzunehmen. Die Backen sind spezialisiert. Zuerst wird die Welle erfasst und geklemmt. Das geschieht direkt an der Bohrvorrichtung, um die Orientierung der Bohrung ausreichend genau zu erhalten. Der Blechwinkel wird so aufgenommen, dass er schon exakt auf der Welle steckt. Klemmbacken halten ihn in dieser Situation. Zum Schluss wird ein Stift in die Welle gedrückt und die dreiteilige Baugruppe abgelegt. Die integrierte Stiftvorrichtung mit automatischer Zuführung der Stifte wird im Bild nur angedeutet. Das Verstiften ist eher als nicht automatisierungsfreundlich einzuschätzen. Vielleicht lässt sich die Konstruktion der Baugruppe noch montagegerechter gestalten, ehe man zur Automation kommt.

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Bild 3: Klemmgreifer für offene Ringe. 1 Zugseil, 2 Greifergrundkörper, 3 Federbandstahl, 4 Greifsegment als Gummiformstück, 5 Werkstück

In Bild 3 wird ein Sondergreifer gezeigt, der mit seinen segmentierten Greifbacken einen feinbearbeiteten offenen Ring anpackt. Als Greifobjekte kommen auch Teile mit untypischer Außenkontur in Frage. Ein Sonderling ist er nicht, sondern ein mechanischer Klemmgreifer. Die Greifsegmente legen sich mit gleicher Klemmkraft an das Greifobjekt an. Die Freigabe geschieht mittels Druckfedern zwischen den Segmenten und dem Federband als Basis. Es werden zwei unabhängige Aktoren benötigt. Das können beispielsweise Pneumatikzylinder sein. Seilzüge, kleine Federn und Umlenkrollen sprechen allerdings nicht für eine große Robustheit des Greifers.

Bild 4: Prinzip eines Vierfingergreifers. 1 Greiferfinger, 2 Zugseil, 3 Umlenkrolle, 4 Werkstück

Das Prinzip eines Greifers für verschiedene Objektformen zeigt das Bild 4. Es ist ein Vierpunktgreifer. Zwei Finger sind feststehend, die beiden anderen bewegen sich auf das Greifobjekt zu. Der Antrieb geschieht über ein einziges Zugseil, die Rückstellung erfolgt über Federn (nicht dargestellt), die an den beweglichen Fingern angreifen. Als Aktor kann ein Arbeitszylinder dienen. Als Greifobjekte kommen beispielsweise Äpfel infrage, weil größere Abweichungen von der Form und Größe des Objekts gut verkraftet werden. Das ist eigentlich der größte Vorteil dieser Vierpunktmechanik. Das zeigen auch die weiteren Greifbeispiele. Besondere Genauigkeitsanforderungen darf man allerdings nicht stellen.

Stefan Hesse

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